La luna del décimo planeta

La siguiente es una traducción fiel del artículo correspondiente publicado en la página web del Dr. Michael E. Brown y en el cual el científico expresa, en primera persona, su visión particular sobre el tema. (H.R.B.) ¡2003 UB313, el décimo planeta, tiene una luna! El 10 de septiembre de 2005, astrónomos del Observatorio Keck en Mauna Kea dieron un vistazo al décimo planeta con un nuevo instrumento que les permitía ver detalles tan precisos como los observados desde el Telescopio Espacial Hubble. Las imágenes revelaron prontamente que había una pequeña luna en órbita alrededor de él. El descubrimiento es tan reciente que todavía se sabe poco sobre el satélite, pero a medida que se vaya conociendo más, la información se irá poniendo al día en esta página. El equipo que detectó el satélite incluye a los descubridores originales de 2003 UB313 y a un gran grupo de ingenieros del Observatorio Keck que hicieron posibles las observaciones. Los detalles técnicos del descubrimiento pueden encontrarse en el artículo que enviamos recientemente a Astrophysical Journal Letters. ¿Cómo se descubrió el satélite? El décimo planeta está tan lejos que su luna aparece muy cerca de él. Tan cerca, de hecho, que todos los telescopios que hasta ahora habían observado al planeta la habían ignorado completamente. Los instrumentos fracasaban porque la atmósfera de la Tierra hace que la imagen del objeto se vuelva borrosa cuando su luz la atraviesa hasta llegar al suelo.

Descubrimiento de la luna del décimo planeta realizado desde el Observatorio W. M. Keck. El planeta aparece en el centro, mientras que el satélite es el pequeño punto ubicado en la posición de las 3 en punto.Crédito: Observatorio W. M. Keck

A lo largo de los últimos años, una técnica conocida como Óptica Adaptativa ha permitido a los astrónomos medir y corregir parcialmente esta distorsión causada por la atmósfera. Una de las limitaciones de la óptica adaptativa ha sido que se debe estar observando un objeto muy brillante a los efectos de poder medir la distorsión; en caso contrario, no se pueden realizar las correcciones. Recientemente, el Observatorio Keck ha puesto en funcionamiento un nuevo agregado de última generación a su sistema de óptica adaptativa. La nueva adición utiliza un haz láser lanzado desde un costado del telescopio para generar en el cielo una estrella artificial junto al objeto observado. Esta estrella láser permite que la óptica adaptativa sea utilizada aunque ese objeto no sea particularmente brillante. Hace apenas un año, las observaciones como éstas podrían haber necesitado el uso del Telescopio Espacial Hubble. Hoy en día, las observaciones pueden ser hechas desde el suelo. El nuevo sistema es tan poderoso que muchos astrónomos desean hacer un uso inmediato del mismo. Esa es la razón por la cual, aunque sepamos que el décimo planeta tiene una luna, no hayamos podido realizar ninguna nueva observación desde su descubrimiento inicial. ¿Cómo sabemos que realmente es una luna? En la imagen que mostramos más arriba, puede verse un pequeño punto de luz junto al planeta. Ese punto de luz se movió con el planeta, a medida que éste se trasladaba por el cielo con relación a las estrellas fijas. Si se observa muy cuidadosamente en la parte inferior de la imagen, se puede ver una débil línea de luz. Esta línea es una débil estrella del plano de fondo que se vio borroneada cuando seguimos al planeta en su curso por el cielo. Por lo tanto, como el punto junto al planeta no resultó distorsionado, sabemos que no es una estrella de fondo. Otro problema potencial del cual preocuparse es que el punto fuera una creación del sistema de óptica adaptativa. Sin embargo, cualquier cosa por el estilo rotaría en un arco relativo al planeta a lo largo de la noche, y no permanecería en una posición fija. Así, como el punto no rota, sabemos que no es una creación del sistema. La otra única posibilidad que queda, es que sea un satélite orbitando al décimo planeta.

Concepción artística del décimo planeta y de su luna. El Sol y los otros planetas aparecen a la distancia, en la porción derecha inferior de la imagen. Cliqueando aquí se obtiene una imagen mayor con las órbitas planetarias indicadas.Crédito: R. Hurt, IPAC

¿Por qué es importante el descubrimiento de esta luna? Si bien sabemos que el décimo planeta es más grande que Plutón, en realidad no sabemos si es más masivo que éste. Por ejemplo, una bola de nieve podría ser más grande que un trozo de roca dado, y aún así ser menos masiva. Plutón parece ser una combinación de hielo y roca. Si el décimo planeta estuviera compuesto únicamente por hielo, podría ser bastante menos masivo que Plutón. Por otro lado, si fuera principalmente roca, podría ser mucho más masivo que el noveno planeta. La única forma de averiguar la masa de un planeta como 2003 UB313 es si el mismo tiene un satélite. El hallazgo de una luna, y la determinación posterior de su distancia al planeta y de cuánto le toma para recorrer su órbita, permite la medición precisa de la masa del planeta. Un planeta más masivo tirará más fuertemente de la luna y hará que viaje más rápidamente a su alrededor. Un planeta menos masivo permitirá que el satélite tenga un recorrido orbital más lento. Todavía no conocemos la velocidad de esta luna, pero cuando lo sepamos habremos logrado un nuevo conocimiento sobre el tamaño e incluso la composición del décimo planeta. Una segunda razón por la cual este descubrimiento es importante, es que la comprensión de cómo se forman las lunas proporciona conocimientos sobre la historia del sistema solar. Resulta bastante sorprendente que tres de los cuatro objetos más grandes del Cinturón de Kuiper (2003 UB313, Plutón y 2003 EL61) tengan satélites todos ellos. Una fracción tan grande de objetos con lunas sugiere que el responsable debe ser algún mecanismo muy común. En el artículo científico que describe el descubrimiento, sugerimos la hipótesis de que las lunas de 2003 UB313 y de 2003 EL61 fueron formadas por una colisión entre objetos del cinturón, de manera muy parecida a la que la Luna de la Tierra se formó a causa de una colisión entre nuestro planeta y un objeto del tamaño de Marte. El conocimiento de la órbita del satélite alrededor del planeta ayudará a demostrar si esta hipótesis es posible.

Imágenes de los cuatro objetos mayores del Cinturón de Kuiper, capturadas por el sistema de óptica adaptativa con guía láser del Observatorio Keck. Se observan satélites en todos, excepto 2005 FY9. Sin el sistema utilizado, las imágenes de los objetos serían demasiado borrosas como para que los satélites resultaran visibles.Crédito: M. Brown / Observatorio Keck

¿Significa esto que 2003 UB313 es en realidad un planeta? Resulta interesante comprobar que muchos objetos de nuestro sistema solar, además de los planetas, poseen lunas. Muchos asteroides pequeños tienen satélites a su alrededor, y lo mismo sucede con aproximadamente el diez por ciento de los objetos del Cinturón de Kuiper (donde residen 2003 UB313 y Plutón). De modo que el hecho de que 2003 UB313 tenga una luna no cambia realmente su caso de pretensión planetaria. Sin embargo, sabemos que para algunos la existencia del satélite hace de 2003 UB313 un planeta más propio de esa condición. Nos alegramos de que ahora ellos estén más contentos. ¿Cómo se llama esta luna? Lamentablemente, los comités que decidirán el destino de 2003 UB313 y de su nombre, todavía no han llegado a ninguna conclusión. Como estamos cansados de pronunciar un nombre con tantas sílabas, todavía llamamos al décimo planeta con su nombre clave, Xena. Oficialmente, la luna recibe el nombre de S/2005 (2003 UB313) 1. Son un montón de sílabas más. No resulta sorprendente, entonces, de que muy rápidamente hayamos decidido llamarla por el nombre clave de Gabrielle. Esperamos con ansia el día en que los comités decidan finalmente y ambos objetos tengan nombres permanentes. Mientras tanto, nos agrada que Xena y Gabrielle estén juntas nuevamente. ¿De qué está hecha la luna? Por largo tiempo se creyó que todas las lunas estaban hechas de queso verde, pero esa teoría ha quedado generalmente desacreditada. Por ahora no tenemos evidencia directa que nos indique la composición de la luna, pero si tenemos algunas conjeturas educadas. Sabemos que la luna de 2003 EL61 (el tercer objeto más grande del cinturón, después de 2003 UB313 y Plutón) parece ser una bola de agua congelada casi pura. Lo sabemos porque hemos podido observar la luz solar reflejada por ella en las longitudes de onda del infrarrojo, y el patrón de esa luz reflejada nos muestra que es agua helada y nada más. A partir de la información limitada que tenemos, la luna de 2003 UB313 parece ser similar a la de 2003 EL61 (de paso, 2003 EL61 recibió el nombre clave de Santa, de modo que su satélite es, por supuesto, Rudolph), de modo que podemos suponer que Gabrielle podría tener una composición también similar. No podremos estudiar esa composición hasta el próximo año, cuando podamos conseguir un tiempo de dedicación en el telescopio Keck (los astrónomos solicitan tiempo en los telescopios con meses de anticipación de modo que, aunque sabemos que la luna está allí y que nos gustaría estudiarla, tendremos que esperar hasta que podamos regresar al telescopio). ¿Qué tamaño tiene la luna? Por el momento no estamos seguros de su tamaño, pero podemos hacer algunas suposiciones basadas en cuánta luz refleja. Sabemos que es unas 60 veces menos luminosa que el planeta, lo que sugiere que quizás sea unas 8 veces menor en diámetro. Es interesante que el sistema planeta-satélite parezca similar al sistema Tierra-Luna, aunque reducido en escala por un factor de aproximadamente 5-10. Xena es unas cinco veces más pequeña que la Tierra, y Gabrielle es unas 8 veces más pequeña que la Luna. Además, las dos están separadas por una distancia que es unas diez veces menor que la separación Tierra-Luna. No es una correspondencia perfecta, pero está muy cerca. La imagen que se encuentra más abajo muestra una visión de las escalas relativas de los dos sistemas.

Tamaños relativos y separaciones de los sistemas Tierra-Luna y Xena-Gabrielle.Crédito: M. Brown / Caltech

¿Cuándo sabremos más? Con suerte, sabremos más sobre la luna y su órbita alrededor del décimo planeta hacia enero de 2006. ¡Manténganse conectados para tener más detalles!. Páginas web relacionadas -- El nuevo planeta tiene su propia luna -- Décimo planeta: continúa el debate Traducido para Astroseti.org por Heber Rizzo Baladán

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Web Site: Michael E. Brown website Artículo: “2003 UB313, the 10th planet, has a moon!” Autor: Michael E. Brown Fecha: Octubre 01, 2005

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