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La ciencia planetaria está despertando a la realidad de un sistema solar con más planetas que los que jamás contó libro de texto alguno del siglo XX.

Se está produciendo una verdadera revolución en la ciencia planetaria. El primer disparo ocurrió en 1930, con el descubrimiento de Plutón, pero nadie comprendió su importancia. Los disparos dos y tres llegaron a fines de la década de 1970, con el hallazgo de los objetos distantes conocidos como Quirón y Caronte pero, nuevamente. pocos reconocieron lo que ellos anunciaban.

Esta carta muestra los variados tamaños de los principales objetos de Kuiper descubiertos hasta la fecha, comparados con nuestra Luna.Crédito: Sky & Telescope

Varias salvas rápidas se sucedieron a fines de la década de 1990, cuando en el Cinturón de Kuiper, justo más allá de Neptuno, se detectaron miles de cuerpos helados de 100 a más de 1 000 kilómetros de diámetro.

Pero fue recién este año, con el recientemente anunciado descubrimiento de 2003 UB313, un mundo más grande que Plutón, que se pudo escuchar el equivalente de lo que la revolución estadounidense definió como “un disparo que resonó por todo el mundo”.

Cuando yo era un niño en la década de 1960, y un adolescente a fines de la de 1970 y un estudiante graduado en los ’80, se nos enseñaba que nuestro sistema solar contenía cuatro planetas rocosos en su zona interior, cuatro planetas gigantes en la exterior, y algo así como un intruso planetario fuera de lugar llamado Plutón que se movía en una órbita marcadamente elíptica y extrañamente inclinada más allá de Neptuno. Como mucha gente, recuerdo que pensaba: “qué pájaro raro es este solitario Plutón”.

Hoy en día, sin embargo, vemos que está emergiendo una visión muy diferente sobre nuestro sistema solar, una que revela a Plutón en su contexto, como un ejemplo cercano que representa lo que casi seguramente es la clase más populosa de planetas en nuestro vecindario: los “enanos de hielo”.

Órbitas de Plutón (en negro) y de los tres objetos más recientemente descubiertos (en rojo).Crédito: Caltech / Michael E. Brown

Consideremos que menos del 2% de todo el Cinturón de Kuiper ha sido catalogado definitivamente, pero que sin embargo ya han sido detectados allí más de mil mundos y mundillos extraños. Y entre los catalogados hasta le fecha, sabemos que una media docena (como Sedna y Quaoar) ya rivalizan con o incluso superan (como en el caso de 2003 UB313) el tamaño de Plutón. Más aún, la mayoría de esos mundos recorren órbitas que son tan extrañas como las de Plutón, o aún más.

Ahora podemos ver cuán inocente eran nuestras perspectivas del siglo XX: Plutón no es un intruso. En cambio, una vez que los avances de la tecnología nos permitieron sondear con la suficiente profundidad, está volviéndose claro que Plutón era el heraldo avanzado de una populosa nueva región del sistema solar que se encuentra más allá de los planetas gigantes.

Las simulaciones modernas de formación planetaria, realizadas por diferentes grupos de investigación alrededor del mundo, llevan a un amplio consenso de que en el proceso de formación de los planetas gigantes también se forman de cientos a miles de mundos más pequeños, que varían de tamaño entre una fracción del de Plutón hasta el de la misma Tierra.

La mayor parte de estos mundos está compuesta de planetas enanos como Plutón, con poblaciones que declinan rápidamente en los tamaños más y más grandes, de modo que solamente se formaron unos pocos, o cuando más unas pocas decenas, de cuerpos tamaño Tierra.

Según el nuevo modelo, Saturno envió a Neptuno más allá de Urano en el cinturón de Kuiper durante el período de la migración planetaria. Las elipses indican las órbitas de los cuatro planetas gigantes (Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno) vistos indirectamente durante su órbita alrededor del Sol, con Plutón merodeando por el cinturón de Kuiper.Crédito: Nature 435 432

Estas simulaciones muestran también que la mayoría de estos cuerpos fue eyectada de la región de los planetas gigantes hacia órbitas mucho más distantes a medida que Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno se aproximaron a sus tamaños actuales y barrieron gravitatoriamente sus zonas de formación, hace algo más de cuatro mil millones de años.

Lo que resulta importante es que estos modelos numéricos son apoyados por algunas sólidas claves forenses que están dispersas por el sistema solar exterior y que llevan a las mismas conclusiones; una de esas claves es que la luna de Plutón, Caronte (que es ella misma de la mitad del tamaño de Plutón) parece haber sido formada por un impacto gigantesco con un cuerpo que tenía un tamaño casi igual al del propio Plutón.

Y más importante aún es el descubrimiento de que, para que colisiones de ese tipo fueran probables, debe haber habido cientos o más de cuerpos de 1 000 kilómetros de diámetro orbitando en el antiguo sistema solar exterior.

Una segunda clave nos llega en la forma de Tritón, una luna de 2 700 kilómetros de diámetro, que gira alrededor de Neptuno en una órbita retrógrada que es el sello de su captura gravitatoria desde una órbita previa alrededor del Sol. Desde el punto de vista de su composición, Tritón es muy parecido a Plutón, pero un poquitín más grande.

El Sol lejano y un mundo de hielo cercano.

Aparentemente, sería uno de los “muchos Plutones” que se formaron alguna vez, y parece haber escapado de su desplazamiento hacia el exterior al ser capturado en una órbita duradera alrededor de Neptuno.

Otra pista más nos llega en las inclinaciones polares de Urano (98 grados) y Neptuno (30 grados). El único mecanismo viable capaz de generar unas inclinaciones tan extremas en estos planetas gigantescos (de aproximadamente 15 masas terrestres) es el de colisiones no centrales con cuerpos de una o más masas terrestres. Los cálculos también revelan que para que tanto Urano como Neptuno tuvieran una alta probabilidad de sufrir tales colisiones, por lo menos varias docenas de esos objetos con masa similar a la de la Tierra tuvieron alguna vez que haber orbitado en esa región del sistema solar.

Como resultado de los modelos que nos da la capacidad de las modernas computadoras, combinados con la observación de las pistas que ya hemos discutido y con los descubrimientos actuales de rivales e incluso sucesores del trono de Plutón, estamos lenta pero firmemente llegando a una emocionante nueva conclusión: que nuestro sistema solar formó no únicamente los nueve planetas que nos enseñaron en el colegio, sino que también creó docenas (si es que no centenares) más.

Un aspecto revolucionario de este nuevo paradigma emergente es la creciente comprensión de que los largamente conocidos ocho planetas rocosos o gigantes, desde Mercurio hasta Neptuno, parecen ahora ser los intrusos.

De hecho, desde la perspectiva actual del siglo XXI, parece probable que el sistema solar está dominado por una enorme población de planetas rocosos y helados que varían en tamaño desde tamaños enanos como el de Plutón hasta quizás súper-Tierras. Se supone que la mayoría de estos mundos recorren órbitas elípticas y altamente inclinadas, como las de Plutón, Quaoar, Sedna y UB313.

Nicolás Copérnico(1473-1543)

Más aún, de todos los planetas que ahora se espera que orbiten dentro de los dominios de nuestro Sol, la mayoría lo haría entre diez a mil veces más lejos que cualquiera de los planetas que nos enseñaron en el colegio. No es para nada el sistema solar de nuestros padres.

Hace menos de dos siglos que se descubrió que todas las estrellas que se podían ver a simple vista y su innumerable hermandad observable por los telescopios, eran en realidad soles distantes, con números demasiado grandes como para ser contabilizados. De la misma forma, hace menos de un siglo que sabemos que nuestra galaxia, la Vía Láctea, es apenas una de los literalmente miles de millones de galaxias existentes.

Ambos hallazgos, al igual que el descubrimiento del siglo XVI de que el Sol (y no la Tierra) era el centro de nuestro sistema, desquiciaron las percepciones y cambiaron los libros de texto en forma revolucionaria.

Tan turbadora como lo anterior es la nueva y emergente visión de que nuestro sistema solar creó (y todavía está sembrado de) muchos planetas distantes, la mayoría de los cuales no son para nada parecidos a los planetas familiares que orbitan más cerca del Sol, como el nuestro propio.

En un sentido real, estamos viendo cómo se desarrolla un nuevo capítulo de la revolución que Copérnico produjo cuando desplazó a la Tierra del centro de todo. ¿Alguien quiere otro trozo de pastel de la humildad?.

Alan Stern es un científico planetario del Instituto de Investigación del Suroeste (SRI = Southwest Research Institute) e Investigador Principal de la misión Nuevos Horizones (New Horizons) de la NASA hacia Plutón y el Cinturón de Kuiper.

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Traducido para Astroseti.org por
Heber Rizzo Baladán

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Web Site: Space Daily
Artículo: “When Copernicus Smiled”
Autor: S. Alan Stern
Fecha: Setiembre 06, 2005

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