PEQUEÑAS GRANDES DUDAS ASTRONOMICAS
Los astrónomos también tienen sus dudas hamletianas. Y cuándo se puede considerar a un objeto estelar propiamente “un planeta” es una de ellas. Especialmente desde que los astrónomos están descubriendo objetos extraños que tienen poco que ver con los clásicos Mercurio, Venus, etc.: algunos (como Plutón) son demasiado chicos para ser planetas, otros demasiado grandes y no están atados gravitacionalmente a ninguna estrella, pero tampoco les alcanza para ser soles. En esta edición de Futuro, un minucioso informe sobre la crisis de identidad que acecha a los planetas (y a los astrónomos), que no deja de ser una crisis de nomenclatura y una nueva evidencia de que la naturaleza se resiste a las clasificaciones.
› Por Mariano Ribas
Esa es la cuestión: hasta hace apenas una década, la definición de planeta parecía sencilla, intuitiva, casi obvia. Y, quizás por ello, nadie se molestó demasiado en darle un buen acabado. Ni siquiera la propia Unión Astronómica Internacional. Pero, durante los últimos años, el panorama ha cambiado. Y mucho: día a día, los astrónomos están descubriendo objetos extraños que tienen muy poco que ver con los planetas clásicos, tanto dentro del Sistema Solar como fuera, en el reino de las estrellas y las nebulosas. Algunos son demasiado chicos; otros son muy grandes, a veces demasiado; y otros parecen andar sueltos, sin estar atados a la gravedad de un sol. No se parecen a Marte o a la Tierra. Y, en muchos casos, dejan en pañales a Júpiter. Pero no son estrellas. De hecho, en el otro extremo, y aquí nomás, el continuo hallazgo de pequeños cuerpos helados en las fronteras de nuestro barrio planetario está poniendo en duda la propia identidad de un viejo conocido: Plutón. A la luz de toda una nueva fauna astronómica, la precaria definición de planeta está tambaleando.
Confusion en el Sistema
Solar
La crisis de
identidad planetaria comenzó a perfilarse en 1992, con el descubrimiento
de los primeros objetos del Cinturón de Kuiper, un anillo
de mundos diminutos de roca y hielo que rodea el Sistema Solar, confundiéndose
con las órbitas de Neptuno y Plutón, pero extendiéndose
aún más lejos. Hoy en día se conocen más de 500,
y algunos tienen dimensiones más que respetables, como Varuna, Ixion
y el recién descubierto Quaoar (Futuro, 12/10/02), todos de alrededor
de mil kilómetros de diámetro. Es decir, no mucho más chicos
que Plutón, que apenas mide el doble. Pero no son planetas. O al menos
nadie les ha dado aún esa categoría. Se los llama simplemente
KBO (Objetos del Cinturón de Kuiper). Ahora bien: Plutón está
mezclado con todos ellos. Y su naturaleza física es muy similar. Por
eso, y teniendo en cuenta, por ejemplo, que Plutón es mucho más
chico que cualquier otro planeta (e incluso que nuestra Luna), muchos astrónomos
dicen que, en realidad, el enigmático mundo descubierto por el gran Clyde
Tombaugh en 1930 es el rey del Cinturón de Kuiper.
Y no un planeta. Un panorama similar se vivió a principios del siglo
XIX, con el descubrimiento de los primeros asteroides: al principio, Ceres,
el más grande de todos, fue recibido como el quinto planeta
que parecía llenar el enorme hueco orbital existente entre Marte y Júpiter.
Sin embargo, con el correr del tiempo, quedó bien claro que tanto Ceres
como Vesta o Juno no merecían semejante título: eran demasiado
pequeños en relación con los verdaderos planetas.
Y más bien parecían ser una suerte de escoria remanente del origen
del Sistema Solar.
En 1999, el debate en torno a Plutón alcanzó los más altos
niveles. Hubo cruces de opiniones, foros en Internet y artículos en las
grandes revistas especializadas. Tan es así que Johannes Andersen, el
secretario general de la Unión Astronómica Internacional, tuvo
que salir a confirmar el status de Plutón como planeta. Hoy en día,
las aguas continúan divididas. Hay quienes lo defienden, y otros que
ya le han bajado el pulgar. Es que nunca se planteó formalmente un límite
mínimo de tamaño entre lo que debería serun planeta y lo
que no. De todos modos, y como se verá más adelante, hay algunos
intentos.
Gigantes extrasolares
A mediados de la década de los 90, otro descubrimiento sacudió
la estantería astronómica: los primeros planetas extrasolares.
De pronto, y tal como lo sospecharon hace siglos Giordano Bruno o Chrystian
Huygens, el universo pareció aún más rico: había
objetos orbitando a otros soles. Montones de ellos: hasta hoy, se han encontrado
más de un centenar. Y todo indica que buena parte de las estrellas estarían
acompañadas. Los planetas podrían ser moneda corriente. ¿Planetas?
Esa es, nuevamente, la cuestión. Ocurre que la mayoría de estos
objetos son gigantescos: algunos tienen una masa similar o algo menor a la de
nuestros Saturno y Júpiter. Pero otros son tres, cinco o diez veces más
masivos. E incluso más: alrededor de la estrella HD 162020 orbita una
cosa que tiene 14 veces la masa de Júpiter. Y Gliese 229B
está acompañada por un objeto 20 veces más masivo que nuestro
gigante local. Mucha masa para ser un planeta normal, pero todavía
bastante poca para ser una estrella. Así como Plutón y sus primos
del Cinturón de Kuiper desafían el piso de la categoría
planetaria, estos gigantes extrasolares parecen romper el techo.
¿Planetas o enanas
marrones?
Estos casos
extremos parecen encajar en el prototipo de una nueva clase de objetos que,
también, han sido descubiertos en los últimos años: las
enanas marrones. No son estrellas, porque su masa no es suficiente para desatar
las reacciones termonucleares que convierten hidrógeno en helio, encendiendo
los verdaderos soles. Pero, también, son mucho más grandes que
Júpiter. Son híbridos. O, más bien, estrellas fracasadas.
No brillan con energético esplendor como las estrellas (por eso es difícil
detectarlas) sino que irradian el calor acumulado durante su formación
por algunos millones de años. Pero aquí las cosas tampoco son
del todo claras. Las enanas marrones tienen un límite superior de masa
bastante bien definido (un 7 por ciento de la masa solar) porque, a partir de
ese límite, un objeto ya alcanza la presión y temperaturas necesarias
para convertirse en una estrella. Pero el límite inferior es mucho más
difuso: ¿dónde está la frontera entre un cuerpo planetario
y una enana marrón? ¿Dos masas de Júpiter, cinco, diez?
Recientemente, algunos astrónomos han tratado de resolver este fronterizo
problema. El norteamericano Geoffrey Marcy, uno de los más grandes cazadores
de planetas extrasolares, y muchos de sus colegas, dicen que podría haber
una barrera: 13 masas de Júpiter. De ahí para arriba, enanas marrones;
de ahí para abajo, planetas. Esto último siempre y cuando esos
objetos estén orbitando a una estrella, uno de los requisitos hasta ahora
fundamentales para sostener la categoría de planeta. ¿Por
qué 13 masas de Júpiter? Es que, a partir de ahí, las enanas
marrones pueden fundir un isótopo llamado deuterio (hidrógeno
pesado) al menos durante parte de sus vidas. Y si bien es cierto que se trata
de un límite teórico (podrían ser doce o quince),
es una distinción física razonable. Y bastante útil para
separar los tantos.
Los IPMO
Ser o no ser
un planeta también tiene que ver con la ubicación del objeto.
En principio, y como ya se dijo, un planeta debe orbitar a una estrella,
al menos según las ideas tradicionales. Y eso difícilmente cambie.
Pero la última década ha incorporado otros especímenes
sumamente incómodos: las observaciones realizadas con el Telescopio Espacial
Hubble han revelado algo más que jóvenes estrellas y difusos halos
de gas y polvo en la Gran Nebulosa de Orión (distante a 1500 años
luz, y visible conlargavistas unos grados por encima de las famosas Tres
Marías). El Hubble ha encontrado algunos objetos que no son estrellas,
pero que tampoco las orbitan. Andan sueltos. Y varios de ellos, como S Ori 52,
S Ori 56 y S Ori 60, son entre 5 y 16 veces más masivos que Júpiter.
Por su masa, algunos estarían por debajo del límite inferior (antes
mencionado) para las enanas marrones. Entonces, ¿son planetas? Teniendo
en cuenta su tamaño, en algunos casos podrían ser. Pero su desafiliación
gravitacional con alguna estrella parece deshabilitarlos para tal cosa. Además,
es improbable que se hayan formado del mismo modo que los planetas del Sistema
Solar (a partir de los restos de la nube primigenia de gas y polvo que dio origen
al Sol).
Es probable que esta clase de engendros exista en otras nebulosas. Y por eso,
rápidos de reflejos, sus descubridores se inclinan a crear una nueva
categoría para incluirlos: María Rosa Zapatero y sus colegas del
Instituto de Astrofísica de las Canarias se refieren a ellos como objetos
aislados de masa planetaria, o IPMO (su sigla en inglés).
Parametros utiles
Como se ve,
el espectro de objetos subestelares se ha ampliado considerablemente.
Y a la hora de las definiciones, el parámetro de la masa parece ser bastante
útil, entre otras cosas porque es un valor fácilmente medible
y, además, se mantiene más o menos constante a lo largo de la
vida de un objeto del tipo planetario (a diferencia de la temperatura o distancia
a su estrella madre, que pueden ir variando con el tiempo). Otro concepto que
muchos científicos toman en cuenta es el del origen del objeto: en principio,
un planeta debe formarse junto a su estrella, y no suelto (muchas enanas marrones
se forman de modo completamente aislado). Del mismo modo, otros especialistas
sugieren otros parámetros que no deberían tomarse en cuenta al
hablar de planetas: los astrónomos Alan Stern (NASA) y Hal
Levison dicen que no debería tenerse en cuenta, entre otras cosas, la
presencia o no de satélites (Mercurio y Venus no tienen); atmósfera
(Mercurio también carece de ella); campo magnético (Venus y Plutón
quedarían afuera). E incluso van más lejos y se animan a dudar
de un principio de hierro: orbitar a una estrella no debería ser un criterio
tan tajante, porque puede ocurrir que, en algún momento, un planeta fuese
expulsado de su sistema por culpa de interacciones gravitacionales. Por otra
parte, argumentan que los cometas y los asteroides sí orbitan a una estrella
(el Sol), y eso no los habilita para merecer un status planetario.
El problema es complejo. Y buena parte de la confusión actual proviene
de un hecho curioso: la Unión Astronómica Internacional (el máximo
organismo mundial en la materia) no tiene a mano una definición sólida
y standard de planeta. Quizás porque hasta hace poco no hacía
falta. Pero, como vemos, las cosas han cambiado. Ahora bien: ¿es tan
importante la definición de planeta? Al fin de cuentas, los
objetos seguirán siendo los mismos, más allá del nombre
que se les ponga. Las opiniones varían. En un reciente artículo
publicado por la prestigiosa revista Sky & Telescope, Stern y Levison hacen
una interesante reflexión. Según ellos, los nombres que
usamos afectan la atención que los descubrimientos reciben, guían
nuestro pensamiento y determinan las preguntas que elegiremos en el futuro.
Y agregan que tener categorías (en este caso, la de planetas)
bien definidas hace más fácil la comunicación entre los
científicos y con el público.
Camino a una definicion
¿Ser
o no ser un planeta? ¿Se puede definir mínimamente, al menos,
un marco de referencia? En principio, el término planeta se reservaría
a cuerpos que orbiten a una estrella en forma directa. Es decir que, a suvez,
no giren también alrededor de otro cuerpo menor, por eso los grandes
satélites como nuestra Luna o Titán, en Saturno, quedan
afuera y que esto es más tentativo- se hayan formado junto
a ella. En cuanto a las dimensiones, el límite superior parece estar
medianamente claro: un planeta no podría tener una masa 10 o 15 veces
superior a la de Júpiter, porque eso ya es una enana marrón. El
problema es el límite inferior. Y aquí volvemos al principio,
y a Plutón. Stern y Levison proponen un piso de masa suficiente como
para que el astro, merced a su propia gravedad, adquiera una forma aceptablemente
esférica. Y aquí no sólo clasificaría Plutón
sino también algunos asteroides y objetos del Cinturón de
Kuiper. Si se adoptara este criterio, entonces nuestro Sistema Solar tendría
15 o 20 planetas. Otros, como Marcy, proponen algo más cómodo:
de ahora en más, el límite inferior debería ser Plutón
(2200 kilómetros de diámetro). Y no se le da más vueltas
al asunto (claro que también hay quienes opinan que la palabra planeta
debería reservarse para cosas más grandes).
Un intento especialmente interesante, y que podría resumir los criterios
más aceptados, es la definición de Gibor Basri, un astrónomo
de la Universidad de Berkeley. Su concepto de planeta se basa en lo que él
llama fusor (un cuerpo con suficiente masa, capaz de realizar fusiones
en su interior). Entonces, según Basri, un planeta es un no fusor
nacido en órbita alrededor de un fusor. Suena bien.
Los constantes descubrimientos de la astronomía no hacen otra cosa que
despertar una y otra vez nuestro asombro. Y a la vez obligan a los astrónomos
a tratar de acomodar más y más piezas en el siempre inconcluso
rompecabezas del universo. Movimiento, cambio y sorpresa: con simpática
osadía, los planetas sean o no han vuelto a agitar el avispero
de la ciencia.
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