¿Por qué Plutón ya no es un planeta?

El 2006 la Unión Astronómica Internacional le quitó el piso a Plutón y lo degradó desde la muy honrosa categoría de planeta a un concepto nuevo y bastante más difuso de "planeta enano". Hubo cierto revuelo mediático y muchas personas se preguntaron en que consistía el cambio y las razones de sus ejecución.

La invención del telescopio y las modernas técnicas de observación hicieron crecer nuestro sistema solar. Los antiguos conocieron desde siempre al Sol, la Luna, Mercurio, Venus, Júpiter y Marte, cuerpos celestes podían ver a simple vista y que tenían la particularidad de desplazarse regularmente sobre el fondo de estrellas inmoviles. En 1781 se agregó Urano, primer mundo descubierto con auxilio de un telescopio, en 1846 sumamos a Neptuno y en 1930, tras una compleja búsqueda, Clyde Tombaugh descubría Plutón.

Hasta aquí todo bien...Plutón estaba increíblemente lejos, a unos 6.000 millones de kilómetros y pocas cosas se podían saber de él. Ni los más potentes telescopios revelaban detalles de su disco y sus características principales solo podían suponerse, aunque los científicos dedujeron cosas importantes gracias al análisis espectroscopico de la luz que nos llega desde su remota superficie.

Antes de la pasada de la sonda New Horizons esta era la mejor imagen que teniamos de Plutón.

En 1978 James Christy logró descubrir a Caronte, la luna más grande de Plutón, un cuerpo que tiene la mitad del diámetro de Plutón y orbita a unos 20.000 kilómetros de distancia del planeta. La importancia del hallazgo del satélite reside en que permitió a los científicos estimar la masa de Plutón y realizar un cálculo estimativo de su diámetro.

Un hecho interesante es que ambos cuerpos -Plutón y Caronte- orbitan en torno a un centro de gravedad común que no está situado en el interior de Plutón, sino que en el espacio. 

Plutón y Caronte orbitan en torno a un punto de gravedad que está situado fuera de Plutón (Wikipedia).

Pronto quedó claro que Plutón era un cuerpo pequeño y poco denso, con un diámetro ecuatorial de 2.300 km. de hecho, más pequeño que astros como Ganímedes (principal satélite de Júpiter con 5.268 km. de diámetro ) Mercurio (4.897 km. de diámetro) y nuestra propia Luna (3474 km. de diámetro). Era un asunto extraño que un planeta ostentase tan modestas dimensiones, pero todos se encogieron de hombros y continuaron con sus vidas.

Los problemas comenzaron cuando en 2005 el equipo de Mike Brown descubrió Eris, un cuerpo planetario que en su momento se creyó que era más grande y denso que Plutón (hoy sabemos que es marginalmente más pequeño, pero un 27% más denso). Eris posee incluso su propia luna bautizada Disnomia ¿Eris también debía ser considerado un planeta?...¿el décimo planeta? los descubrimientos de cuerpos continuarían y pronto se hizo evidente que el "Cinturón de Kuiper" estaba pobladísimo: Makemake, Orcus, Quaoar, Varuna, Ixion, Haumea, y contando ¿todos debían ser considerados planetas?

Concepción artística de Eris y su satélite Disnomia. Tal sería el alboroto producido por su descubrimiento, que fue bautizado con el nombre de la diosa griega de la discordia (Wikipedia).

Así que el exterior del cuerpo solar estaba poblado por cientos de cuerpos extraños e increíblemente distantes. No se excluía la posibilidad que algunos de estos pequeños astros fuesen más grandes y masivos que el propio Plutón. Si esto era así, cabía la posibilidad que el número de planetas del sistema solar pasase de nueve a cientos...quizá demasiados. Pero no era solamente un asunto de números, las órbitas de estos cuerpos eran muy excéntricas, inclinadas respecto al plano de la eclíptica y tenían más semejanzas con los cometas que con un planeta "tradicional". Por ejemplo, la órbita de Plutón tiene una inclinación de 17° (la más alta) respecto al plano de la eclíptica, y la excentricidad de su órbita es tal que llega a invadir la órbita de Neptuno, existiendo un período de 20 años en que Plutón está más cerca del Sol que Neptuno.

La órbita de Plutón es muy inclinada en relación a las órbitas de los ocho planetas.

Comparación de tamaños entre nuestro planeta y diversos cuerpos del cinturón de Kuiper (Wikipedia).

Con todos estos antecedentes sobre la mesa surgió la necesidad de clarificar la categoría de planeta y decidir que cuerpos tendrían el honor de ser incluidos ahí, por ende, debía definirse que hacer con los cuerpos que (eventualmente) quedasen fuera de esta categoría. El asunto no tenía fácil solución y dio paso a profundas disputas.

En su reunión celebrada en Praga, el año 2006, la UAI decidió (tras bastante polémica) que, para ser considerado planeta un cuerpo debía cumplir los siguientes requisitos:

1) Debía orbitar en torno al Sol. Plutón cumplía esta característica.

2) Debe tener un tamaño y masa suficiente para que su gravedad sea superior a las fuerzas de cohesión de la materia, alcanzando un equilibrio hidrostático. En buen español, debía tener una forma esférica. Plutón también cumple esta característica.

3) Tenía que haber despejado su órbita de cuerpos menores. Un planeta debe avanzar majestuosa y soberanamente a lo largo de su órbita. No puede compartir su trayectoria con cuerpos de masa similar. Aquí empezaban los problemas. La órbita de Plutón no estaba libre ni despejada, sino que se entrelazaba con los cuerpos del cinturón de Kuiper. Por tanto, con énfasis en este punto, Plutón recibió el puntapié y dejó de ser considerado un planeta clásico.

En su lugar se creó la categoría de "planeta enano", que agrupó a Plutón, Eris y Ceres (este último en el cinturón de asteroides), cuerpos que también poseen equilibrio hidrostático  pero no han despejado sus órbitas. Posteriormente se sumaron Makemake y Haumea. Se piensa que Tritón -principal satélite de Neptuno- es un antiguo planeta enano del cinturón de Kuiper capturado por la gravedad del planeta. Otros cuerpos esperan una definición y están catalogados como "candidatos a planeta enano".

Una parte de la comunidad científica estadounidense se sintió sumamente agraviada con la decisión. Algunos tildaron el asunto de "herejía científica". Los detractores a la decisión de la UAI defendían una propuesta en que los planetas sumaban 13 (contando a Plutón, Eris, Ceres, Haumea y Makemake), pero tal postura era indefendible. En realidad, el observador externo tiene la impresión de que buena parte de la defensa cerrada de Plutón como el noveno planeta se debe a la nacionalidad de su descubridor.

Protestas contra la decisión de la UAI. Nos queda la impresión de que si Tolomeo hubiese sido estadounidense habría una cerrada defensa de la Tierra como centro del sistema solar

Por supuesto, este arreglo de la UAI tiene un componente de subjetividad y no deja todos los cabos atados. De partida, la diferenciación entre asteroide y planeta enano queda en una frontera extremadamente difusa (como la diferencia entre cometa y asteroide).

Otros han citado el ejemplo de los asteroides troyanos. Estos asteroides son cuerpos que ocupan la misma órbita de un planeta, ubicados en los llamados "puntos estables de lagrange 4 y 5"...¿su existencia implica que los planetas con asteroides troyanos (Marte, Júpiter, Neptuno y nuestra propia Tierra) no han logrado despejar su órbita? ¿son entonces planetas enanos?

No obstante, la mayor parte de la comunidad científica se mostró satisfecha con las nuevas definiciones. Estas dificultades de clasificación nos dan una idea del universo complejo en que habitamos y es posible que a futuro surjan nuevos problemas...¿cuál es la diferencia entre una enana marrón y un gigante gaseoso? en este punto debemos recordar que la ciencia se construye por capas. Cada generación de científicos se para sobre los hombros de generaciones anteriores y utiliza sus logros para interpretar el confuso universo que nos rodea. Por ahora este arreglo es útil para interpretar nuestro sistema solar...quizá a futuro sufra nuevas adaptaciones.

56 años de la sonda Venera 1, primer intento de alcanzar el planeta Venus.

Hace unos días -el 12 de febrero para ser más exactos- se cumplieron 56 años desde que la sonda soviética Venera 1 despegó con destino a Venus. La misión se saldó con un fracaso, pero representó un hito en la exploración del espacio: era la primera vez que un artefacto humano partía con rumbo a otro planeta.

A mediados del siglo XX el planeta Venus seguía siendo toda una incógnita. La humanidad le conoció desde siempre, pero sus características eran esencialmente desconocidas. Galileo reconoció sus fases, pero al telescopio el disco del planeta parecía liso, de un color verde que no mostraba características notables. Se pensaba que la enorme capa de nubes que cubría el planeta lo protegía de la intensa radiación del Sol, por ende, Venus debía ser un mundo propicio para el desarrollo de la vida. El químico sueco Svante Arrhenius (nobel de química en 1903) sostenía que Venus era un planeta húmedo, que podía encontrarse en un período similar al Carbonífero, vivido por la Tierra hace 300 millones de años, y que sobre su superficie pululaban formas de vida similares a los reptiles. Esta hipótesis parecía sumamente razonable, Otros sostenían que Venus era un mundo cubierto por un enorme océano, donde primigenias formas de vida daban los primeros pasos en su camino evolutivo.

El planeta Venus captado por la sonda Mariner 10. Es increíble lo poco que sabíamos del planeta hasta mediados del siglo pasado (NASA).

Las primeras dudas surgieron cuando los astrónomos estadounidense Adams y Dunham analizaron espectroscopicamente las nubes de Venus, descubriendo que el principal componente de la atmósfera venusina era dióxido de carbono, un gas que contribuye al efecto invernadero. De pronto se diluyó la imagen idílica de Venus como mundo jurásico y se presentó la posibilidad de que fuese un mundo abrasado por un calor infernal y sin trazas de vida en la superficie. 

El inicio de la era espacial, con el lanzamiento del Sputnik 1, abrió una nueva etapa de oportunidades para la humanidad. En específico, los soviéticos desarrollaron un notable interés por Venus, planeta con el que la Tierra mantiene tantas similitudes. 

El poder central de la URSS autorizó el desarrollo de un programa de exploración a Venus, que sería conocido como programa Venera (que es el nombre en ruso de Venus) al mismo tiempo que desarrollaba el programa Lunik, donde rusos y americanos se tranzaban en una competencia feroz para dilucidar quien sería el primero en mandar una misión tripulada a la Luna.

La sonda Venera 1 sería el primer artefacto humano lanzado al espacio con la intención de alcanzar otro planeta. En comparación a las características de las modernas sondas, la Venera 1 nos parece un cacharro tosco y rudimentario, pero en su momento representó la vanguardia de la tecnología humana. Era un cuerpo cilíndrico con  una altura de 2,30 m y un diámetro de 1,50 m. El peso de la nave era de 643 kg que incluían el combustible de la sonda y todo su instrumental científico.

El desarrollo de las dos naves de la serie 1VA (Venera 1VA No1 y Venera 1VA No2 ) estuvo a cargo de la oficina OKB-1 de Serguéi Koroliov, el diseñador jefe y padre del programa espacial soviético. Venera 1 no fue concebida como un orbitador, esto es, no estaba planificado que la gravedad de Venus la capturase a su alrededor. Al principio se había considerado la posibilidad de añadir una pequeña cápsula que debía descender hacia el planeta, pero pronto la idea fue desechada. Venera 1 sería una sonda kamikaze, debía impactar al planeta, pero antes de morir se esperaba que recolectase suficientes datos de interés para despejar algunas de las numerosas incógnitas que rodeaban a la diosa del amor. Incorporó un motor KDU-414 Vernier para efectuar las necesarias correcciones de rumbo hasta su destino. Un sistema de orientación utilizaba el Sol y la brillante estrella Canopus para mantenerse en el rumbo correcto. Dos paneles solares, de 1,6 X 2 metros y una superficie total de 2 metros cuadrados, se extendían en forma radial desde el cuerpo principal y  suministrarían la energía necesaria. Fue presurizada con nitrógeno a un estándar de 1,2 atmósferas e incluía un sistema de persianas térmicas para mantener la temperatura a unos 30 °C.

El sistema de telemetría abordo fue construido por la oficina de diseño de Riazanskii. Una antena desplegable de alta ganancia de 2 metros de diámetro  operaría en la banda de los 8 - 32 cm. Una antena omnidireccional fue instalada en el extremo de un brazo de 2,4 metros de largo. Sería utilizada durante las operaciones cercanas a la Tierra en una longitud de onda de 1,6 metros.

Los instrumentos científicos que portaba la sonda incluían un magnetómetro, detector de micrometeoritos, trampa de iónes, dos contadores geyger, un espectrómetro y un contador Cherenkov.

La sonda Venera 1. Se distingue la antena desplegable de alta ganancia (mentallandscape.com).

No estaba previsto que esta sonda Venera fuese la primera en alcanzar el planeta Venus. Ese honor debía corresponderle a su sonda gemela Venera 1VA No1, que fue lanzada al espacio el 4 de febrero de 1961. Desgraciadamente, un fallo en la etapa superior del cohete Mólniya 8K78 provocó que la sonda no pudiese salir de la órbita terrestre baja. Sus restos terminarían por caer sobre Siberia el 26 de febrero, donde un niño recuperó el banderín que la nave portaba. El traspié de su hermana abrió una ventana de oportunidad para que nuestra sonda quedase con el trofeo en la carrera por Venus.

La Venera 1VA No2 fue lanzada al espacio el 12 de febrero de 1961, mediante un cohete Mólniya M desde el cosmódromo de Baikonur, en la actual Kazajstán. Despegó una semana después de su gemela, la Venera 1VA No1. Alcanzó una órbita terrestre baja de 229 x 282 kilómetros antes de iniciar el viaje de tres meses hasta su destino. A la sonda le esperaba un largo viaje y el control de misión no tenía experiencia (ni nadie) en misiones de larga duración. Solo existía un largo listado de cosas que podían salir mal y la conciencia de estar abriendo camino al marchar. 

Emblemas soviéticos transportados por la Venera 1. Fueron confeccionados en metal resistente a la corrosión (mentallandscape.com)

Los primeros dos envíos de datos a la Tierra por telemetría se produjeron el mismo día de lanzamiento, cuando la nave se encontraba a una distancia de 30.000 km y 170.000 km. Para ahorrar energía no se intentó ninguna  otra transmisión hasta el 17 de febrero, cuando la nave realizó su tercer y exitoso envío de información desde una distancia de 1.700.000 km de la Tierra, sin embargo, esto sería todo. Había muchas cosas que podían estropearse y efectivamente se estropearon. El control de la misión informó que el sistema de orientación solar se sobrecalentó y falló. El crucial sistema de persianas térmicas tampoco funcionó bien. Después del tercer envío de información los soviéticos perdieron contacto con su sonda, aunque los británicos comentan que su radiotelescopio de Jodrell Bank habría captado débiles señales de la sonda.

Entre el 19 y 20 de mayo, la sonda Venera 1, muda con respecto a la Tierra, pasó a unos 100.000 kilómetros de distancia de Venus, posteriormente entró en órbita alrededor del Sol, donde aún se mantiene. La misión fue catalogada como un fracaso (en relación a su objetivo principal de transmitir información sobre Venus) pero de todas formas realizó algunas contribuciones interesantes. Recabó datos sobre el comportamiento de la magnetopausa y el viento solar en las cercanías de la Tierra, además de confirmar que el viento solar (flujo de partículas proveniente del Sol) se distribuye en forma homogénea por el espacio interplanetario.

Se había dado un paso importante en la exploración de nuestro sistema solar. Los norteamericanos pondrían su parte del esfuerzo cuando la sonda Mariner 2 sobrevoló Marte en 1962 y se transformó en la primera sonda espacial que entregó datos relevantes sobre otro planeta. Los soviéticos no se desanimaron con el traspié y continuaron adelante con el programa Venera, que a la larga produciría notables éxitos.

Los artistas del espacio

Estamos acostumbrados a las espectaculares imágenes del cosmos que nos proporciona el veterano telescopio Hubble. Además, las sondas que la humanidad emplea en la exploración del sistema solar van dotadas de cámaras, que obtienen unas vistas impresionantes y nos ayudan a comprender las características de los planetas cercanos.

No siempre fue así. Antes de la era espacial la humanidad solo podía formarse una idea del aspecto que ofrecían los mundos que podía atisbar difusamente por el telescopio. Mundos más lejanos como Urano, Neptuno (visitados en 1986 y 1989 respectivamente) y el planeta enano Plutón (este último recién en 2015) eran toda una incógnita.

Los artistas del espacio se basaban en la información científica disponible para concebir estrellas, galaxias y los mundos no visitados de nuestro sistema solar. Sus ilustraciones, verdaderas obras de arte, acompañaban la publicación de revistas especializadas y sitios masivos de difusión. Ahora que la exploración de "nuestro vecindario" está más o menos completada, la imaginación de los creativos se ha volcado en los miles de exoplanetas detectados, que solo podemos -por ahora- acariciar con el pensamiento.

También hay gran cantidad de artistas dedicados a la ciencia ficción, que han plasmado estaciones espaciales, formidables naves e imaginarias expediciones por apartados rincones del cosmos. Muchas personas se dedican al coleccionismo de estas láminas y las editoriales sacan al mercado compilaciones en forma esporádica... la popular sci vintage.

Adjunto una selección de imágenes. Algunas te hacen soñar, tienen la capacidad de levantarte del escritorio y transportarte por otros tiempos. Cada ilustración incluye el nombre del autor (excepto un par que no he podido identificar)...búsquenlos en internet, hay para regodearse.

Una galaxia sobre el cielo de un planeta imaginario.

Misión de exploración a Ganímedes, principal luna de Júpiter (Don Dixon).

La colosal Antares, desde un planeta cercano calcinado por el calor de la estrella (Don Dixon).

Un planeta rocoso orbita en las cercanías de una estrella azul gigante (Mark Garlick).

Próxima Centauri, la estrella más cercana a nuestro Sol, vista desde un planeta rocoso. A la derecha se puede ver el sistema binario de Alfa Centauri (ahora Rigil Kentaurus).

Júpiter es un mundo complejo. Gracias a las diversas sondas espaciales conocemos su aspecto, pero su composición interna sigue siendo en gran parte un misterio. En esta imagen el artista ofrece una vista de perfil de la Gran Mancha Roja (el amoníaco aporta el color rojizo), un enorme sistema de huracanes más grande que nuestro propio planeta, y que lleva rugiendo más de tres siglos. Se distinguen enormes rayos bajo la capa de nubes, mientras que el lejano Sol brilla a la distancia.

La Gran Mancha Roja de Júpiter (Ludek Pesek).

Carl Sagan y otros especularon con la posibilidad de que las enormes nubes de Júpiter albergasen extrañas formas de vida. En estas ilustraciones de Adolf Schaller unos flotadores se desplazan en grupos, para protegerse del acecho de agresivos cazadores.

                            Formas de vida entre las nubes de Júpiter.

Un cazador se desplaza con soltura en busca de presas

Representación artística de Plutón, previa a la visita de la sonda New Horizons. A la izquierda se divisa su luna Caronte mientras que el Sol brilla a unos 5.000 millones de kilómetros

Espectacular vista de nuestra galaxia, desde un planeta dominado por una extraña civilización (David Hardy).

Nebulosa sobre el cielo de un lejano mundo.

El "nacimiento de la Tierra"(Chesley Bonestell).

Una de mis favoritas: El cúmulo de las Pléyades visto a través de un mundo helado, impresionante... ¿verdad? (William Gilbert).

Arcos de las eras (Michael Carroll).

Al principio la mayoría de estas obras de arte se enfocaban en la ciencia ficción y la exploración de los mundos de nuestro sistema solar, pero ahora los artistas tratan de representar los exoplanetas y sus exóticas características. Aquí los medios digitales se imponen con fuerza.

Concepción artística de Próxima b, el exoplaneta más cercano a la Tierra, orbitando alrededor de la estrella Próxima Centauri (ESO)

Exoplaneta HD188753Ab2 (Ron Miller).

Kepler 47c (Ron Miller)

Exoplaneta Kepler 10b (Ron Miller).

Neptuno, el místico.

Neptuno es el más lejano y misterioso de los planetas que componen nuestro sistema solar. A una distancia de 4.500 millones de kilómetros del Sol, guarda una serie de semejanzas con su cuasi gemelo Urano. Ambos planetas forman la categoría de los gigantes de hielo, para diferenciarlos de los "gigantes gaseosos" (Júpiter y Saturno).

Neptuno (el místico de Gustav Holst) no fue conocido por los antiguos. El planeta, debido a su enorme lejanía a nuestro Sol, solo es visible por medio de telescopios, y aún así es bastante difícil advertir su presencia. Solo en 1846 el astrónomo francés Urban Le Verrier pudo calcular su ubicación basándose en las perturbaciones que presentaba la órbita de Urano. Hasta ese momento Urano era el séptimo y último mundo del sistema solar. Neptuno ostentó el título de octavo planeta hasta que en 1930 William Tombaugh descubrió Plutón. Pero la ciencia y sus clasificaciones son temas sujetos a modificación. En 2006 la Unión Astronómica Internacional le dio un manotazo al pequeño Plutón, desgajandolo de la categoría de planeta, entonces el orgulloso dios de los océanos recuperó su título de planeta más alejado.

Neptuno, captado por la sonda Voyager 2 en 1989. Las razones de su intenso color azul (debido en parte a la presencia de metano) no están totalmente claras.

Es el cuarto mundo más grande del sistema solar, con un diámetro de 49.000 kilómetros, unas cuatros veces el tamaño de la Tierra. Es un diámetro casi similar a Urano (51.000 km de diámetro) pero Neptuno es más denso que su hermano.

Comparación de tamaños entre la Tierra y Neptuno (Wikipedia).

Neptuno tarda 164 años en dar una vuelta al Sol. Recién el año 2011 el planeta cumplió su primera órbita completa desde que fue descubierto en 1846.  Se encuentra a una distancia promedio de unos 4.500 millones de kilómetros (30 UA) de nuestro Sol. El momento de mayor cercanía de su órbita (perihelio) está a 29,8 UA y la mayor lejanía (afelio) a 30,33 UA. Si estuviesemos parados sobre la capa más alta de nubes de Neptuno veríamos un lejano y débil Sol, brillando como un disco apenas más brillante que el resto de los astros sobre el fondo oscuro del cosmos.

La inclinación axial de Neptuno es de 28,32°, bastante similar a la de la Tierra (23°) y muy diferente a la de su hermano de categoría Urano (98°) mientras que el período de rotación (la duración del día) es de 16,11 horas. Al igual que los restantes planetas gigantes, Neptuno experimenta una rotación diferencial: no todas las partes del planeta se mueven a la misma velocidad. La zona ecuatorial completa una vuelta sobre el eje en 18 horas, que disminuye a unas 12 horas en las zonas polares

La composición interna de Neptuno sigue siendo una incógnita. La teorías más aceptada nos dice que el planeta tiene un núcleo de roca (hierro, niquel y silicatos) y hielo cubierto por un manto líquido de hielos de metano, agua y amoníaco. Las temperaturas en el manto serían extremadamente calientes, de manera que este "hielo" es en realidad un extraño fluido a elevadas temperaturas. A medida que ascendemos nos encontramos con una atmósfera compuesta en un 90% de hidrógeno, helio y trazas de metano, que representa un 10% de la masa total del planeta.

Las capas más altas de la atmósfera contienen nubes de metano, que en parte explicarían el característico color azul del planeta, pues el metano absorbe las longitudes de onda más largas (rojo). La temperatura en estas capas superiores anda por los -210°C.

Debido a su extrema lejanía, Neptuno recibe de nuestro Sol una cantidad despreciable de energía, apenas un 10% de la que recibe Júpiter. Sin embargo, Neptuno es un mundo que emite más calor que el recibido del Sol, de hecho, las capas superiores de la atmósfera se han calentado durante los últimos veinte años, a pesar de que Neptuno se está alejando del Sol en su órbita. Las causas de este calor inerno siguen siendo un misterio, aunque algunos piensan que el proceso de contracción de Neptuno generó este excedente de energía que ahora es radiado lentamente al espacio. Otros creen que la fuente de calor estaría en la desintegración de algunos elementos del núcleo.

Composición interna de Neptuno (Wikipedia).

El calor interno de Neptuno es responsable de la intensa actividad atmosférica del planeta. Neptuno tiene un sistema de bandas y tormentas muy similar al de Júpiter y Saturno. Frecuentemente se forman huracanes que tienen el mismo tamaño de la Tierra. Neptuno se lleva el récord en cuanto a las ventiscas, porque genera unos vientos que pueden soplar a la sorprendente velocidad de 2.000 km/h. y que en la mayoría de los casos va en dirección contraria a la rotación del planeta.

Una de las tormentas más destacadas fue la Gran Mancha Oscura, (Great Dark Spot) casi del tamaño de la Tierra y detectada en el hemisferio sur de Neptuno por la sonda Voyager 2. Al principio se supuso que sería una característica atmosférica de larga duración, en analogía a la Gran Mancha Roja de Júpiter, pero no era el caso, pues en 1994 se había esfumado por completo.

Otras manchas han hecho aparición en forma periódica. No está para nada claro cuál es el mecanismo que origina estas manchas, pero se trataría de corrientes de aire ascendentes, originando aberturas que permite ver las capas atmosféricas inferiores y más oscuras de Neptuno. Estas manchas van acompañadas de cirros blancos, formados por cristales de hielo de metano que se desplazan a gran velocidad. Se cree que el período de vida de estos fenómenos debe andar por los cinco años. 

Al medio a la izquierda, la Gran Mancha Oscura de Neptuno. Las nubes blancas son cirros de hielo de metano (NASA/ Voyager 2 team).

Concepción artística de las nubes en la alta atmósfera de Neptuno (SkyMarvels.com).

Sistema de anillos.

Neptuno, al igual que los otros gigantes del sistema solar, posee un complejo sistema de anillos, compuesto por hielos y silicatos de bajo albedo, y por tanto muy oscuros, lejos de la espectacularidad de los anillos de Saturno. Fueron descubiertos gracias a observaciones terrestres en 1977 y la soda Voyager 2 confirmaría su existencia durante su sobrevuelo.

Algunos anillos son muy delgados y no alcanzan a dar una vuelta completa al planeta, sino que forman arcos. El más exterior, anillo de Adams, se encuentra a unos 63.000 km del centro de Neptuno y el más interno -llamado anillo de Galle- a unos 42.000 km.

Sistema de anillos de Neptuno. Las líneas discontinuas representan las órbitas de satélites (Wikipedia).

Satélites naturales

Neptuno posee 14 satélites. Los dos más importantes -Tritón y Nereida- fueron descubiertos gracias a observaciones desde la Tierra. La sonda espacial Voyager 2 descubrió otros seis satélites tras su sobrevuelo de Neptuno (Nayade, Talasa, Galatea, Despina, Larisa, Proteo). Los restantes, pequeños y de formas muy irregulares, han sido descubiertos en años recientes gracias a cuidadosas observaciones.

Tritón es un mundo fascinante. Fue descubierto por William Lassell el 10 de octubre de 1846, apenas unos días después del descubrimiento del propio Neptuno. Con un diámetro de 2.700 kilómetros es la mayor de las lunas de Neptuno y la séptima del sistema solar. La mayoría de los científicos están de acuerdo en que Tritón es un antiguo objeto del cinturón de Kuiper capturado por la fuerza gravitacional de Neptuno, es decir, un antiguo compañero de Plutón, con quien comparte llamativas semejanzas.

Tritón tiene una órbita retrógrada, es decir, gira en sentido contrario al movimiento de rotación de Neptuno, característica única para una luna grande en el sistema solar. La composición interna de Tritón sería semejante a la de Plutón: un núcleo de roca y metal, un manto de hielo y una cubierta de nitrógeno congelado. Sus temperaturas son bajísimas, andan por los gélidos -235°C en la superficie, de hecho, las más bajas registradas en el sistema solar.

Es una luna muy activa en términos geológicos. Enormes géiseres de nitrógeno líquido se elevan hasta varios kilómetros de altura. Tritón orbíta muy cerca de Neptuno, es probable que en un lejano futuro, dentro de unos 3.000 millones de años, la gravedad de Neptuno termine por destrozar al pobre Tritón, cuyos restos pasarían a formar parte del sistema de anillos del planeta.

Concepción artística de los géiseres de Tritón.

Imagen de Tritón captada por la Voyager 2 el 24 de Agosto de 1989. Es una imagen compuesta a partir de filtros verdes, violeta y ultravioleta (NASA/JPL). 

Nereida es el más alejado de los satélites. Fue descubierto en 1949 por Gerard Kuiper (el mismo astrónomo que prestó su apellido para el cinturón de Kuiper). Tiene un diámetro de 340 kilómetros y al parecer sufre variaciones periódicas en su brillo.

Imagen de Neptuno en el infrarrojo cercano. Se puede divisar a Proteo, Larisa, Galatea y Despina (NASA).

Antes de continuar su viaje, la sonda Voyager 2 tomó este espectacular imagen de Neptuno y Tritón en fase creciente (NASA/JPL).

La sonda espacial Voyager 2 ha sido la única en visitar el planeta. Sobrevoló Neptuno el 25 de agosto de 1989, tras realizar una pasada por Urano en enero de 1986. Voyager 2 descubrió la Gran Mancha Oscura, confirmó la existencia del sistema de anillos y descubrió seis satélites más, ampliando enormemente nuestros conocimientos sobre este apartado habitante del sistema solar. Han pasado las décadas y la comunidad científica internacional considera que el envío de orbitadores a Urano y Neptuno es un asunto de la más alta prioridad, y mucho mejor si este orbitador incluye una sonda exploradora que se interne en las capas atmosféricas superiores. Los altos costos involucrados en misiones de esta clase han frenado nuestro regreso al confín del sistema solar, pero la NASA estaría estudiando posibilidades, lo cuál ya es un avance.

La Voyager 2, única sonda en visitar el planeta (Wikipedia).

Observación de Neptuno.

Neptuno no es visible a simple vista. La magnitud del planeta ronda entre 8,02 y 7,78 y su diámetro angular es de apenas 2,2 segundos de arco. Es necesario el auxilio de medios ópticos para distinguirlo como una estrella más sobre el fondo del firmamento.

Más arriba hemos mencionado que Neptuno completa una vuelta alrededor del Sol en 164 años. Para el observador terrestre, esto significa que Neptuno apenas se desplaza 2° al año por el cielo nocturno, lo que significa que Neptuno está durante catorce años en cada una de las 12 constelaciones del zodíaco (que marca el camino anual aparente del Sol y los planetas entre las estrellas)

Actualmente (febrero de 2017) Neptuno se encuentra a unos 4.600 millones de kilómetros, tiene una magnitud de 7,96 y se encuentra en la constelación de Acuario, donde se quedará unos años más. Unos simples prismáticos bastan para ver un puntito de luz casi indistinguible del resto de las estrellas. La utilización de telescopios de cierta potencia nos revelarán la existencia de un pequeño disco de un característico color azul.

Pues bien, al principio hay que utilizar oculares de bajos aumentos para tener una mayor amplitud de campo...una vez que ubiquemos Acuario deberemos encontrar la estrella lambda de Acuario, también llamada Hydor, una gigante roja visible a simple vista de magnitud 3,7 Adjunto algunas cartas de los programas Stellarium y Cartes du Ciel, elementos que serán esenciales para encontrar el planeta. Neptuno está al sur de la estrella lambda, brillando con color azul. Se desplaza lentamente hacia el oeste por el cielo, por tanto, será necesario observar durante varias noches para que se nos haga evidente el movimiento del planeta sobre el fondo de estrellas.

Los anillos (con muy bajo albedo) y satélites de Neptuno son invisibles, a excepción del brillante Tritón, visible con aperturas a partir de los 200 mm.

El planeta Neptuno, cercano a la estrella lambda de Acuario.

Ubicación actual de Neptuno, a través del programa Cartes du Ciel, la línea roja representa la eclíptica.

Cuarto sobrevuelo de Júpiter: Juno sigue sin encender su motor principal.

El jueves 2 de Febrero, la sonda espacial Juno de NASA realizó su cuarto sobrevuelo del planeta Júpiter a una velocidad de 57,8 kilómetros por segundo, maniobra que se produce a una distancia de apenas 4.300 kilómetros del planeta, cuando Juno alcanza el perijovio (mayor cercanía de la órbita al planeta).

Lamentablemente, en esta ocasión tampoco se produjo el encendido del motor principal.

Recordemos que Juno se encuentra actualmente en una órbita preliminar de 4.300 X 8 millones de kilómetros y 53 días de duración. En buen español esto significa que Juno (capturada por la gravedad de Júpiter) da una vuelta completa alrededor del planeta en 53 días. Su órbita es altamente elíptica, pues se acerca al planeta hasta una distancia de apenas 4.300 kilómetros (perijovio) y luego se aleja hasta unos 8 millones de kilómetros (apojovio), entonces la gravedad del enorme Júpiter la jala de vuelta y el ciclo se repite una vez más

El problema es que la misión de Juno fue programada para ejecutar una serie de órbitas científicas: tras su arribo a Júpiter Juno debía pasar a una órbita de 4.300 x 3,5 millones de kilómetros y que tiene una duración de 14 días. Estas órbitas permiten un uso mucho más eficiente del instrumental científico que porta la nave. Para ejecutar este cambio de órbita, el control de la misión necesita -si o si- encender el motor principal de la nave durante 22 minutos, una operación que se conoce como "maniobra de reducción de período" (MRP), pero un problema detectado en dos válvulas del sistema de presurización del combustible han impedido que se ejecute el encendido. Como resultado, Juno sigue dando vueltas en su órbita preliminar. El asunto es bien claro: sin encendido de motor principal no hay órbita científica.

Pueden revisar una entrada anterior sobre los problemas de Juno AQUÍ.

Las órbitas científicas planificadas para Juno.

Scott Boltom, principal investigador de la misión, ha dicho que el asunto carece de importancia, que ellos han obtenido una cantidad enorme de información y que Juno puede continuar su misión de exploración desde su órbita actual. El asunto es discutible: la misión se diseño y construyó pensando en las órbitas científicas, que permitirían el adecuado uso de los modernos instrumentos científicos que la sonda porta. Además, la actual órbita preliminar expone a Juno a los asesinos cinturones de radiación de Júpiter.

Ahora...no todo son lágrimas. Juno realizó su sobrevuelo con todos sus instrumentos operativos. En este caso, su camarita JunoCam, esa misma cámara que fue añadida a última hora y a regañadientes, fue la encargada de captar estas impresionantes imágenes del gigante gaseoso. Pueden ver las imágenes del cuarto perijovio (PJ4) en el sitio web JunoCam.

Sobrevolando el polo sur de la bestia.

Pese a los inconvenientes, no cabe duda de que Juno contribuirá a una mejor comprensión del titán del sistema solar.

Urano, hijo del telescopio.

Por las noches, si observamos con cuidado el cielo de poniente, podremos distinguir un puntito de un característico color azulado: Urano, el hechicero de Gustav Holst, el séptimo planeta del sistema solar.

Urano es un coloso con un diámetro cuatro veces mayor al de nuestro planeta, pero la enorme distancia que nos separa de el (nunca menor a 2.500 millones de kilómetros), unas veinte veces mayor que la distancia entre la Tierra y el Sol, apenas nos permite divisar un punto aún con telescopios potentes.

Impresionante imagen de Urano captada por la sonda Voyager 2 en 1986. Una neblina de metano oculta nubes y otros detalles de la atmósfera. (NASA/JPL- Caltech).

Ambos hemisferios de Urano, captados por el telescopio Keck de Hawai. Su aspecto calmo se ha esfumado y es visible la intensa actividad meteorológica. Se distingue su sistema de anillos.

Comparación de tamaño entre la Tierra y Urano (Wikipedia).

Urano fue descubierto en 1781 por el músico y astrónomo alemán William Herschel, utilizando un reflector de 153 mm. de construcción casera. Al principio Herschel creyó que había observado un cometa, pero una vez que hubo calculado la órbita se disiparon las dudas y se agregó un nuevo planeta al sistema solar. Fue el primer planeta en ser descubierto gracias al telescopio.

Tiene un diámetro de 51.000 kilómetros y órbita nuestro Sol a una distancia de unos 3.000 millones de kilómetros. Está tan lejos que se demora 84 años en dar una vuelta completa alrededor del Sol. Su masa corresponde a unas 14 masas terrestres, pese a ello, es menos denso que Júpiter y Neptuno. Los científicos denominan a Urano y Neptuno "gigantes de hielo" para distinguirlos de Júpiter y Saturno, que serían los "gigantes gaseosos". La diferencia principal estaría en que los gigantes gaseoso están compuestos en un 90% de hidrógeno y helio, mientras que en Urano y Neptuno el porcentaje de estos elementos es mucho más bajo, con mayor presencia de amoníaco, agua y metano.

La teoría más aceptada para describir la estructura interna de Urano nos dice que el planeta contiene un pequeño núcleo rocoso rodeado de mantos de hielo. Pero este nombre de "hielos" es muy engañoso, porque a las tremendas presiones que se dan in situ en realidad se trata de un fluido caliente de agua y amoníaco. A medida que ascendemos la densidad disminuye progresivamente hasta llegar a una densa atmósfera primordial formada por hidrógeno, helio, metano y amoníaco. Estos gigantes de hielo son así, no existe una diferenciación clara entre sus distintas capas, como si podemos observar en nuestro planeta y el resto de los mundos rocosos. El núcleo tiene un radio de apenas 1/5 del total de Urano y solo pesa unas 0,55 masas terrestres. 

La ausencia de una fuente de calor interno hace que la actividad meteorológica de Urano no sea tan intensa como la de Neptuno. De todas formas se han registrado vientos que superan los 900 km/h y se ha registrado la aparición de manchas oscuras y brillantes en el disco del planeta. La mecánica de estos fenómenos no está totalmente aclarada y se han propuesto diversas explicaciones. Las capas superiores de la atmósfera sufren unas temperaturas bajísimas, que andan por los -220° C.

Estructura interna de Urano (Wikipedia).

Urano dispone de un sistema planetario de anillos, el segundo en ser descubierto después del de Saturno. Fueron descubiertos en 1977, gracias a que ocultaron una estrella de novena magnitud. Se conocen unos 13, delgados,  y compuestos mayormente por polvo (por tanto, con muy bajo brillo, apenas un 1,5%). Son mucho menos espectaculares que los de Saturno, aunque alguno de los anillos podría contener trozos de roca de hasta 50 metros.

Recreación artística del sistema de anillos de Urano. Se conocen unos 13.

Una de las particularidades de Urano es que se eje de rotación es practicamente horizontal al plano de su órbita. Mientras que nuestro planeta tiene una inclinación de 23,5° la de Urano es de 98°, lo que equivale a decir que el planeta rota "acostado". Además sus polos magnéticos están inclinados 60° respecto del eje de rotación. No están claras las razones de estas singularidades, pero se piensa que un fuerte impacto contra otro cuerpo celeste -durante los orígenes del sistema solar- dejó al planeta en esta posición. El disco de acreción de gas y polvo resultante de la colisión habría dado origen a los satélites de Urano.

Completa una rotación sobre su eje en 17,24 días terrestres. Urano posee una rotación retrógrada (al igual que Venus y Plutón), esto quiere decir que su movimiento de rotación es en sentido este a oeste, al contrario del planeta Tierra, que rota de oeste a este. Si estuviesemos parados en Urano veríamos que el Sol saldría por el oeste, y tras muchos años en el cielo se pondría por el este.

Urano tiene 27 satélites, que han recibido nombres relacionados con las obras de William Shakespeare y Alexander Pope. Los dos más grandes son Titania y Oberón, descubiertos por William Herschel en 1787. Titania tiene un diámetro de 1.600 kilómetros y es el octavo satélite más grande del sistema solar. 

Oberón tiene un diámetro de 1.522 kilómetros, casi similar a Titania, siendo el más exterior de los satélites principales de Urano. Está formado por hielo y roca, con su superficie cubierta de cráteres, algunos de ellos de tamaño considerable.

Ariel tiene un diámetro de 1.152 kilómetros y solo conocemos el 35% de su superficie (el hemisferio sur), lo que alcanzó a fotografiar la sonda Voyager antes de continuar su viaje a Neptuno.

Miranda, con un diámetro de 472 kilómetros, es el menor de los cinco satélites conocidos antes del viaje de la sonda Voyager 2. Miranda es un mundo singular, una luna trizada y con una superficie llena de cicatrices. Es probable que en un lejano pasado Miranda sufriese un brutal impacto que estuvo a un pelo de hacerla volar.

La sonda Voyager 2 descubrió otros diez satélites y el resto gracias al telescopio espacial Hubble. Son pequeños y muy difíciles de observar.

Vista en infrarrojo del planeta Urano, sus anillos y sus satélites, captada el año 2002 desde el observatorio de Cerro Paranal en Chile (ESO).

El torturado rostro de Miranda, captado por la sonda Voyager 2 (Wikipedia).

La Voyager 2 ha sido la única sonda en visitar el planeta, el 24 de enero de 1986. Ese día la sonda sobrevoló Urano a unos 80.000 kilómetros de distancia, cuando era pleno verano en el hemisferio austral del planeta. Tres décadas han transcurrido desde ese día histórico y la comunidad científica internacional considera que una nueva misión de exploración a Urano y Neptuno es un objetivo de alta prioridad, debido a que esta clase de gigantes helados serían mundos muy abundantes en la galaxia y a nuestro desconocimiento sobre aspectos fundamentales de estos planetas. Cuestiones presupuestarias han retrasado el envío de una sonda, aunque es posible que en la próxima década Urano se convierta en el destino de una misión flagship (las más onerosas e importantes) de NASA.

La sonda Voyager 2 es el único artilugio humano en visitar Urano.

Urano en fase creciente, captado por la sonda Voyager antes de continuar su viaje rumbo a Neptuno (NASA/JPL-Caltech).

Observación de Urano.

Deciamos que Urano tarda 84 años en darle una vuelta al Sol, por tanto, cada año solo se desplaza unos 4° por el firmamento, permaneciendo unos siete años en cada una de las constelaciones zodiacales. Este lento desplazamiento facilita bastante las cosas cuando tratamos de ubicar el planeta. Actualmente se encuentra en la constelación de Piscis y ahí permanecerá por varios años más.

La magnitud aparente de Urano varía entre 5,9 y 5.3 dependiendo de su distancia al Sol. Es un valor menor al límite de visibilidad a simple vista (magnitud 6,5), por tanto el planeta es visible a ojo desnudo siempre y cuando dispongamos de cielos suficientemente oscuros. En la antigüedad Urano no fue reconocido como planeta, debido a su baja visibilidad y a las dificultades para percibir su movimiento sobre el fondo de estrellas. Ubicar al planeta no es fácil y siempre se recomienda el auxilio de cartas estelares o el uso de un software tipo Stellarium o Cartes du Ciel.

Lo primero que haremos será encontrar la constelación de Piscis. Urano se encuentra en una región del cielo desprovista de estrellas brillantes que podamos utilizar como guía, pero a grosso modo diremos que actualmente (enero de 2017) se encuentra a medio camino entre las estrellas Mu y Épsilon de Piscis, desplazándose muy lentamente hacia el este. Abajo adjunto algunas imágenes de softwares astronómicos que pueden utilizar como guía para cazar el planeta. Deberemos utilizar oculares de bajo aumento, que tienen la ventaja de proporcionar un campo visual más extenso para nuestra orientación. En mi opinión un ocular de 20 mm. es excelente para realizar nuestras observaciones. Al binocular o telescopio de aficionado Urano aparecerá como un puntito de un color azulado - debido a que el metano de su atmósfera absorbe las longitudes de onda rojizas-  sin distinguir detalles atmosféricos. 

El uso de telescopio de 150-200 mm. nos permitirá resolver el disco del planeta. Con oculares de altos aumentos algunos observadores reportan distinguir rasgos atmosféricos.

Necesitaremos equipos más potentes para distinguir satélites: Titania y Oberón son visibles con telescopios de 200 mm. y más.

El hechizero de Holst nos espera...salgan a mirar.

Situación actual de Urano en la constelación de Piscis. Representa el cielo actual de Temuco una hora después de la puesta de Sol.

Urano según el programa Cartes du Ciel. La mejor forma de ubicarlo es encontrar las estrellas épsilon y Mu de Piscis. Urano está actualmente a medio camino entre ambas.