A la caza de enanos lejanos

Michael Brown, del Instituto Tecnológico de California, junto con su equipo, descubrió en 2005 un gran cuerpo en el la zona exterior del sistema solar. No era el primer objeto distante encontrado en el Cinturón de Kuiper, la región que rodea nuestro sistema solar y en la que se hallan cientos de objetos helados. Pero este, era el objeto más grande de los conocidos en el Cinturón de Kuiper, lo justo para superar a Plutón en tamaño, por lo que su descubrimiento fue anunciado como “el décimo planeta”. Los científicos creen que a largo plazo descubriremos muchos otros objetos del tamaño de un planeta en esa lejana región del espacio y eso trae a la palestra la cuestión de qué es lo que define un planeta. Recientes descubrimientos de muchos planetas extrasolares en otros sistemas planetarios han contribuido igualmente, a que se someta a examen la definición de “planeta”. Este debate planetario se sometió a voto en una reunión de la Unión Astronómica Internacional (UAI) en 2006, y los científicos decidieron reclasificar a Plutón y a otros grandes objetos del Cinturón de Kuiper como “planetas enanos”. En la segunda parte de las cinco que componen esta conferencia dada en el Laboratorio de Propulsión a Chorro (Jet Propulsion Laboratory, JPL) de la NASA, Brown diserta sobre el descubrimiento de Plutón y de cómo los científicos hoy en día, encuentran otros objetos lejanos en el Cinturón de Kuiper.

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#3# “En 1930 se buscaba un planeta en la zona exterior del Sistema Solar, y se esperaba encontrar algo grande. Se habían realizado algunos cálculos que mostraron que allí había algo masivo que afectaba al movimiento de Neptuno a lo largo de su órbita. Ahora sabemos que no era así. Neptuno se movía como se tenía que mover. Pero en aquel momento, los datos no eran muy precisos y se creyó que su movimiento era extraño, por lo que se buscó la presencia de otro planeta. El truco para encontrar objetos en la zona externa del Sistema Solar vino de la mano de Clyde Tombaugh, quien había sido contratado por el Observatorio Lowell para encontrar este nuevo planeta. Clyde Tombaugh tomó una fotografía del cielo una noche, y volvió la noche siguiente para tomar la misma fotografía, posteriormente las comparó para ver si algún objeto brillante se había movido. Se pasó más de una década haciendo esto. Tomaba unos soportes fotográficos formados por un gran cristal cubierto por de emulsión fotográfica, con los que realizaba dos o tres fotografías. Disponía de una máquina donde colocaba dos fotos y con unos binoculares, alternaba la visión de una y otra. Esto es exactamente lo que hacemos hoy en día con ordenadores, sin embargo él lo tenía que realizar manualmente. Se encontró una única cosa que se movía. Era algo muy, muy pequeño que ni siquiera tenía el brillo particular de una estrella. Cuando se observan las imágenes originales y se ve lo pequeño que era y la zona tan pequeña del cielo a la que se miraba, se comprende el asombroso trabajo que supuso encontrar a Plutón, independientemente de que lo llamemos planeta o no. Que se encontrara en 1930 fue un logro astronómico increíble. Sin embargo, cuando Clyde Tombaugh lo encontró, pensó que no era lo suficientemente grande para ser el Planeta X que se estaba buscando. Plutón es tan pequeño, que esta es una de las razones por las que hoy en día no lo consideramos un planeta. Los cuatro planetas gigantes, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno, tienen órbitas circulares alrededor del Sol, todas ellas en el mismo plano. Si se pone a Plutón ahí, se echa a perder todo el patrón. Plutón tiene una extraña órbita que se sumerge dentro de la de Neptuno y vuelve a salir. Dicha órbita tiene una inclinación de 20 grados con respeto a los otros planetas. Por todo ello no encaja con el patrón del resto de planetas. #4# En aquel momento se debatió cómo llamar a aquello. No había muchas opciones. ¿Se le podía llamar asteroide? Entonces se tenía noticias de los asteroides, pero todos los asteroides se encuentran en esa pequeña banda entre Marte y Júpiter. ¿Un cometa? Se sabe que los cometas tienen órbitas que se acercan y alejan del Sol, por lo que se parece algo a un cometa, pero los cometas se definen por el hecho de tener colas formadas por los gases que lanzan. Por lo que claramente no se ajustaba a la definición de cometa. De esta manera, lo único que podría ser era un “planeta”. Clyde Tombaugh siguió con las observaciones, ya que quería encontrar el Planeta X. Acabó mirando a una amplia zona del cielo. Realizó observaciones sobre toda la eclíptica (la línea donde se localizan los planetas) tomando una buena porción por el sur y por el norte de la misma, sin encontrar otro objeto en la zona exterior del Sistema Solar que no fuera Plutón. Creo que al final estaba decepcionado por no encontrar el Planeta X. #5# Sin embargo 65 años después de su descubrimiento, los astrónomos han empezado a observar de nuevo la región exterior del Sistema Solar para comprobar qué más puede haber allí que no haya sido detectado con la anticuada tecnología de los años 30 y 40. A fecha de hoy, sabemos que Plutón no está solo. Plutón es parte de lo que llamamos el Cinturón de Kuiper. Ahora sabemos que hay más de mil objetos en esta región más allá de Neptuno. Los astrónomos han encontrado estos objetos del Cinturón de Kuiper utilizando la misma técnica que Clyde Tombaugh, tomar una fotografía, volver un par de horas más tarde y tomar otra fotografía y después buscar lo que se ha movido. Plutón fue sólo la punta de iceberg. Hay muchos miles de objetos, algunos de ellos se acercan e incluso exceden el tamaño de Plutón. Plutón es sólo un elemento típico del Cinturón de Kuiper. Su órbita va desde el borde interior al borde exterior del Cinturón de Kuiper. Para hallar estos mil objetos en el Cinturón de Kuiper, los astrónomos han hecho algo que parece un poco extraño. Durante los primeros diez años de búsqueda de objetos en la región exterior del Sistema Solar, buscaron mucho más allá de la eclíptica. Di esta charla a una clase de tercero, y uno de los alumnos levantó la mano y preguntó “¿Es que los astrónomos ahora son tontos?” Se trata de una pregunta difícil de contestar, porque las razones son grandes. La razón de que los astrónomos cubrieran una zona tan pequeña del cielo durante los primeros diez años, no es por que sean estúpidos, sino porque la tecnología mejora, los telescopios cada vez son más grandes, los detectores cada vez son más grandes, todo es más grande excepto nuestra habilidad para cubrir grandes porciones de una vez. Y la razón es simple, y es algo en lo que la gente no piensa cuando consideran los avances de la astronomía. Clyde Tombaugh utilizó placas fotográficas (un cristal cubierto de emulsión fotográfica), y las placas eran grandes, por lo que se podían cubrir grandes áreas del cielo de una vez. Hoy en día los astrónomos utilizan cámaras CCD mucho más pequeñas. #6# La cámara que tenemos en el Observatorio Palomar tiene 5 años de antigüedad y 170 megapíxels. Cuando todo el mundo tenía solo 2 megapíxels en sus cámaras digitales, esto era impresionante. Sin embargo, podemos cubrir un área del cielo enorme comparado con lo que teníamos antes. Si juntan sus manos y hacen un círculo, esa es aproximadamente la porción de cielo que podemos obtener cada vez. El otro componente clave es el telescopio en el que colocar la cámara. El telescopio en el que se instala esta cámara es uno de los más pequeños del Observatorio Palomar, pero tiene un amplio campo de visión. También tiene un enlace de microondas, por lo que podemos manejar este telescopio de forma totalmente automatizada. Esto significa que mi esposa aún me habla, porque no tengo que desplazarme cada noche hasta el telescopio. De hecho puedo tener vida privada. Por la mañana los datos se transfieren desde el telescopio hasta mi ordenador en el campus del Tecnológico de California, por lo que no tengo que perder mucho sueño. Tras cinco años, finalmente hemos completado un estudio del cielo que cubre una zona más amplia que la de Tombaugh. Eso da una idea del asombroso trabajo que realizó con la tecnología que tenía por aquel entonces. Aun nos faltan algunas zonas. Por supuesto no podemos ver el cielo del hemisferio sur, aunque hemos pensado en excavar algunos túneles. Generalmente evitamos la zona del cielo de la Vía Láctea, ya que es el plano de la galaxia. Cuando se observan los objetos del Cinturón de Kuiper, teniendo todas esas estrellas de fondo, generalmente es imposible encontrar nada. También nos faltan algunas zonas del cielo de invierno, enero y febrero. Los que recuerden lo nublado que estuvo el pasado enero o el del año anterior, o del anterior, no se sorprenderá de que no tengamos muchos datos. Tomamos una fotografía, de vuelta al mismo lugar se toma otra hora y media después, y se vuelve una tercera vez a tomar otra fotografía hora y media más tarde. Los datos llegan al ordenador en Pasadena, y este busca cualquier cosa que se mueva. Si no se mueve, es una estrella y el ordenador lo descarta. Si cree encontrar algo que se mueve, lo marca y me lo da a mí para que lo mire por la mañana. Cada día miro alrededor de 100 fotografías del tamaño de un sello de correos que el ordenador ha marcado. El proceso me lleva alrededor de 15 minutos todos los días. #7# El tamaño real del sello de correos es el que tendría el ancho de un cabello sostenido a la distancia del brazo extendido. Es una diminuta región del cielo donde el ordenador ha seleccionado algo que se mueve a lo largo de la noche. Si ustedes toman fotografías del cielo por la noche verán que se mueven muchas cosas. Y se puede decir muchas cosas de ellas sabiendo sólo lo rápido que se mueven. Cuanto más lejos está algo, más lento se mueve, y cuanto más cerca, más rápido. Por este procedimiento hemos encontrado alrededor de 80 objetos en la región exterior del Sistema Solar. Las cosas más rápidas que vemos son aviones. Palomar está en la ruta del aeropuerto de San Diego. Los aviones son realmente grandes por lo que echan a perder todo el campo de visión y tenemos que empezar de nuevo. Vemos satélites en órbita alrededor de la Tierra, se mueven muy rápido. Si seguimos alejándonos, vemos asteroides. Los asteroides están en una región entre Marte y Júpiter. Se trata de una región del cielo muy pequeña que está relativamente cerca de la Tierra. Estamos interesados en los asteroides cercanos a la Tierra, de hecho colaboramos con el grupo del JPL que busca asteroides cercanos a la Tierra. De manera que si fotografiamos un objeto que está a punto de aplastarnos y matarnos a todos, no se preocupen, estamos enviando los datos al lugar correcto. Puede que nos retrasemos un día o dos, pero lo enviamos.”

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Lea la 1ª Parte de esta conferencia: 'Definición de planetas' 3ª Parte: 'El descubrimiento de Eris'