Plutón y sus lunas

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20 años. Ese es el tiempo que permanece Plutón dentro de la órbita de Neptuno. Una y otra vez, nuestro planeta enano cruza la órbita del gigante azul. La cruza y permanece en ella todo ese tiempo. Pero jamás llegará a chocar con él: no habrá tal cataclismo cósmico en nuestro Sistema Solar. Como buen plutino, Plutón está en resonancia 3:2 con Neptuno. El gigante azul da tres vueltas completas al Sol exactamente en el mismo tiempo en que Plutón da dos.

Con un diámetro de 2.290 km, esto es, dos tercios del diámetro de nuestra Luna, Plutón sigue una órbita muy elíptica: excentricidad de 0,248. La excentricidad es un dato matemático que nos habla de cuán circular es una órbita. La excentricidad de una circunferencia perfecta es cero, mientras que la de una elipse se encuentra entre cero y uno. Por tanto, cuando más cerca del cero, más circular. La excentricidad de la Tierra, por ejemplo, es de 0.017 (cercana al círculo perfecto); mientras que la de Mercurio es de 0.206: muy elíptica, algo explicable debido a la corta distancia de Mercurio con nuestra estrella. Por eso, cuando calculamos la órbita de un nuevo cometa y obtenemos una excentricidad igual a 1 o mayor que 1, sabemos que ese cometa sólo pasará una vez y se alejará para siempre, puesto que excentricidad igual a 1 se corresponde con una parábola y mayor que uno con una hipérbola. Es la magia de las matemáticas y de este mundo que es pura geometría.

Otro dato muy interesante de nuestro amigo Plutón es que es retrógrado: esto es, gira al revés del resto de los planetas del Sistema Solar. Es algo que comparte con Urano y con Venus. Los astrónomos medimos esto con una cantidad matemática que se llama oblicuidad. En el caso de Plutón la oblicuidad toma el valor de 122º. Por encima de 90º, se considera retrógrado porque gira al revés. El lector avezado seguro que sabe cuál es la de la Tierra: ¡correcto! 24 grados; es decir que la oblicuidad mide la inclinación del eje de giro sobre el plano en el que orbitan todos los planetas. Si pensamos en un origen común para los planetas (incluyendo los planetas enanos o, al menos, Plutón) de nuestro Sistema Solar, que existan planetas que giren sobre su eje al revés se puede explicar debido a que hayan sufrido choques con otros cuerpos que “literalmente” los hayan tumbado. Coja un bolígrafo. Ponga la punta hacia arriba, mirando al techo. Cójalo con dos dedos por la mitad y haga girar el boli en sentido anti-horario (es más fácil si sujeta el boli con los dedos con los que lo gira y apoya el extremo del mismo sobre la palma de la mano). Ahora, sin dejar de girarlo retuerza su mano hasta que la punta quede mirando hacia el suelo: como ve, gira al revés, aunque usted siempre lo hizo girar en el mismo sentido. Esta es la hipótesis que se baraja tanto con Venus como con Urano. El caso de Plutón es especial porque no sabemos exactamente si se trata de un cuerpo capturado, o de algún satélite de algún planeta mayor que salió despedido… Eso forma parte de los misterios de Plutón.

Por cierto: Plutón tarda exactamente 248 años terrestres en dar una vuelta al Sol. Es decir, que apenas ha recorrido una parte de su órbita desde su descubrimiento, en 1930. Esos 248 años no tienen nada que ver con el 0.248 de su excentricidad. Se trata de una mera coincidencia sin ningún valor científico.

Si os dijera que Plutón es un cometa podría imaginarme a muchos de vosotros murmurando por lo bajo, tras leerlo. Pero fijaos: la distancia de Plutón al Sol varía 20 Unidades Astronómicas; es decir, 3 millones de km. Como os he indicado más arriba, la órbita de Plutón es bastante elíptica y cuando eres, hasta hace poco, el último planeta del Sistema Solar, tener una órbita elíptica hace que la diferencia de distancias entre el punto más lejano de tu órbita al Sol y el más cercano sea de ¡3 millones de km! Si a eso le añadimos que Plutón está formado por hielo y rocas probablemente a partes iguales (densidad 2,03 g/cm3, siendo la del agua 1 g/cm3) y esos hielos son de agua, metano, nitrógeno y monóxido de carbono (según el espectro obtenido del planeta) a unos 236 grados bajo cero, cuando Plutón se acerca al Sol, parte de esos hielos se subliman, se convierten en gas y dan lugar a una pequeña atmósfera, a modo de una pequeña cola cometaria.

La densidad de Plutón nos deja otra información bastante útil. Es prácticamente la misma que la que presenta Tritón, satélite de Neptuno. Esto nos hace pensar que quizá Tritón no sea más que un plutino capturado por Neptuno.

Casi todo lo que sabemos de Plutón se lo debemos a su satélite, Caronte. Hasta hace bien poco, Caronte era el único satélite de Plutón. Pero esto se debía a que las otras 4 lunas (hasta el año pasado eran 3… del futuro no puedo hablar aún) son demasiado pequeñas como para poder verse con facilidad. Caronte es un satélite gigante. Al menos, comparado con el propio Plutón: 1.200 km de diámetro y entre un 10 y un 15% de la masa de Plutón (la relación entre la masa de la Tierra y la de la Luna es de tan sólo 1,2%; es decir, la masa de la Luna es 1.2% de la terrestre). De hecho, la relación entre las masas de Plutón y Caronte es tan peculiar que es un factor más para haberlo degradado de planeta. ¿Por qué? Porque si sumamos ese dato a que la distancia entre ambos cuerpos es de tan sólo 20.000 km, esto hace que Plutón y Caronte siempre muestren la misma cara el uno hacia el otro. Están en resonancia 1:1. Este fenómeno es único entre un planeta y su satélite. En el caso del sistema Tierra-Luna, ocurre lo común: es el satélite el que, debido a las fuerzas de marea, ha frenado su rotación hasta igualarla a su rotación, presentando siempre la misma cara hacia su planeta. La Luna también frena la rotación de la Tierra, pero su influencia es insuficiente como para haber frenado del todo a la Tierra: de hecho, tardamos 24 horas en dar la vuelta desde hace bastantes millones de años. En el caso de Plutón, Caronte es lo suficientemente grande como para haber generado esa resonancia.

Además, debido al gran tamaño de Caronte en comparación con Plutón, el centro de masas cae fuera de Plutón. Expliquemos esto. Cuando decimos vulgarmente que la Luna gira alrededor de la Tierra no estamos siendo precisos. En realidad, cuando un objeto orbita a otro, lo que ocurre es que ambos orbitan el centro de masas del sistema. En el caso del sistema Tierra-Luna, el centro de masas del sistema está tan cerca del centro de la Tierra, que no nos damos cuenta de que nuestro planeta tenga un movimiento “extraño” de balanceo. En el caso de Plutón-Caronte, como Caronte es tan grande, ese centro de masas cae fuera de Plutón. Esto hace que sea bien visible cómo ambos cuerpos giran alrededor de ese centro de masas y no Caronte alrededor de Plutón: Caronte y Plutón bailan una danza eterna. Plutón sería el único planeta al que le ocurre eso, por lo que tenemos una condición más para su degradación.

En 2005 y, tras usar el telescopio espacial Hubble, se pensaba que se había completado el número de satélites de Plutón con el descubrimiento de dos más: Nix (300 km de diámetro) e Hydra (150 km). Ahora que sabemos qué es una resonancia me resulta muy fácil deciros que Caronte, Nix e Hydra están en resonancia 1:4:6 y, además, en el mismo plano: Caronte da una vuelta, aunque ya sabemos lo que eso significa, Nix en el mismo plazo de tiempo da 4 vueltas alrededor de Plutón y en ese mismo plazo de Tiempo, Hydra da 6 vueltas. Todo esto revela un origen común para esos satélites.

Tuvo que intervenir el Hubble para poder cerrar el número de satélites de Plutón. Pero, a veces, la vida te da sorpresas y, el año pasado, se descubría P4. Así bautizaron temporalmente a una cuarta luna de Plutón que acababa de ser descubierta. Pero es que, este mismo año, se ha descubierto una quinta luna. Al final P4 y P5 se han convertido en Kerberos y Styx. No podían llamarse de otra manera. Como os podéis imaginar, Nix, Hydra, Kerberos y Styx giran en realidad alrededor del sistema Plutón-Caronte.

Por cierto… que Caronte echó por tierra la principal hipótesis de la formación de Plutón: hasta 1972 la idea dominante era la propuesta por el astrónomo Raymond Lyttleton, quien defendía la hipótesis de que Plutón era, en realidad, un satélite de Neptuno arrancado del mismo por algún cataclismo… Pero en 1972 se descubrió Caronte. La posibilidad de que Plutón fuera arrancado de Neptuno junto con un satélite es tan remota que hay que darla por imposible: la probabilidad es tan baja que es despreciable matemáticamente hablando.

¿Planeta enano? Sí, pero una maravilla de hielo y roca en los arrabales del Sistema Solar. Una maravilla que baila con Caronte donde apenas nadie les ve…


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