Plutón: el cometa magnífico y gigantesco

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Efímeros y frágiles, los cometas que se adentran en el interior hacia la fusión del calor y la luz de nuestra Estrella son los refugiados errantes de una lejana región de hielo en el crepúsculo. Allí, en la profunda congelación de nuestro Sistema Solar, innumerables núcleos de cometas bailan alrededor de nuestro Sol más allá de la órbita de Neptuno, el planeta más grande que habita la familia de nuestro Sol. Plutón, el amado mundo lejano con un gran corazón, se clasificó originalmente como el noveno planeta principal de nuestra Estrella. Sin embargo, el pobre Plutón fue depuesto del panteón de los planetas principales cuando se encontraron otros de su clase distante y fría en la misma región crepuscular conocida como el Cinturón de Kuiper. Durante décadas, la verdadera identidad de Plutón ha sido un tema de considerable debate dentro de la comunidad científica planetaria, pero ahora un equipo de astrónomos ha anunciado que es posible que finalmente hayan puesto fin al debate. Esto se debe a que han encontrado evidencia de que Plutón no es un planeta. En cambio, Plutón es un cometa gigante.

En mayo de 2018, científicos planetarios del Southwest Research Institute (SwRI) en San Antonio, Texas, anunciaron que habían integrado los descubrimientos de la NASA New Horizons con datos obtenidos de la misión Rosetta de la Agencia Espacial Europea (ESA) , para formular una nueva Teoría que explica cómo Plutón pudo haber nacido en los lejanos suburbios de nuestro Sistema Solar.

La nave espacial New Horizons de la NASA terminó un viaje de una década, peligroso y difícil el 14 de julio de 2015, cuando realizó su acercamiento más cercano a Plutón, aproximadamente 7.750 millas por encima de su superficie alienígena e inexplorada. Este acercamiento más cercano es aproximadamente la misma distancia que Nueva York está de Mumbai, India, y este sobrevuelo sobre Plutón hizo historia. Esto se debe a que New Horizons se convirtió en la primera misión espacial en explorar con éxito un mundo ubicado tan lejos de la Tierra.

La misión Rosetta de la ESA se convirtió en otra de las primeras novedades históricas cuando, en agosto de 2014, llegó al cometa 67P / Churyumov-Gerasimenko (67 P, para abreviar), convirtiéndose así en la primera nave espacial en aterrizar en un cometa.

“Hemos desarrollado lo que llamamos el modelo cósmico de formación de Plutón ‘el cometa gigante'”, comentó el Dr. Christopher Glein en un comunicado de prensa de SwRI del 23 de mayo de 2018 . El Dr. Glein es de la División de Ingeniería y Ciencia Espacial de SwRI. La nueva investigación se describe en un artículo publicado en línea el 23 de mayo de 2018 en la revista de ciencia planetaria Ícaro. En el centro de la investigación está la existencia de un hielo rico en nitrógeno ubicado en Sputnik Planitia , un gran glaciar que forma el lóbulo izquierdo de la brillante característica Tombaugh Regio observada en la superficie distante de Plutón.

Sputnik Planetia es una albahaca recubierta de hielo altamente reflectante que mide aproximadamente 650 por 500 millas. Fue nombrado después de Sputnik, el primer satélite artificial de la Tierra, que fue lanzado por la Unión Soviética el 4 de octubre de 1957. Sputnik Planetia compone el lóbulo occidental del gran Tombaugh Regio en forma de corazón, que lleva el nombre del descubridor de Plutón.

“Encontramos una consistencia intrigante entre la cantidad estimada de nitrógeno dentro del glaciar y la cantidad que se hubiera esperado si Plutón se formara por la aglomeración de aproximadamente mil millones de cometas u otros objetos del Cinturón de Kuiper similares en composición química a 67P , el cometa exploró por Rosetta, “Dr. Glein añadió.

En otras palabras, Plutón es realmente un cometa gigante con un gran corazón que se formó muy diferente de los planetas de nuestro Sistema Solar. Según este nuevo estudio, Plutón nació como resultado de innumerables fusiones entre cometas helados y otros KBO en la turbulencia de lo que fue nuestro Sistema Solar primordial.

Junto con el escenario del cometa, los científicos también estudiaron un modelo solar aún viable. Según el modelo solar, Plutón nació de la aglomeración de helados extremadamente fríos que habrían tenido una composición química muy similar a la de nuestro Sol.

Los suburbios externos de nuestro sistema solar

El distante Cinturón de Kuiper es un dominio poco iluminado; una región de perpetuo crepúsculo lejos de nuestra Estrella. Aquí, en la congelación de la región de impacto gravitatorio de nuestro Sol, una multitud de objetos helados, grandes y pequeños, realizan una danza deslumbrante dentro de su turbia franja de espacio más allá del planeta gigante de hielo con bandas azules y blancas, Neptuno. Los astrónomos recién ahora están empezando a explorar este dominio lejano. New Horizons ha dejado atrás a Plutón y su quinteto de lunas, y ahora está subiendo los ciervos hacia el Cinturón de Kuiper para explorar un segundo objeto que habita este reino tan extraño de los cometas.

Plutón es un ciudadano grande y confiable del Cinturón de Kuiper , como lo es su luna más grande Caronte, que es casi la mitad del tamaño de Plutón. Después del descubrimiento de Plutón en 1930, fue clasificado como el noveno planeta principal de la familia de nuestro Sol. Sin embargo, la creciente comprensión entre los científicos planetarios de que este pequeño “bicho raro” congelado es en realidad solo uno de los numerosos mundos helados que habitan en el Cinturón de Kuiper , obligó a muchos astrónomos a cambiar de opinión. En 2006, la Unión Astronómica Internacional (IAU) se quedó con la tarea de definir formalmente lo que se entiende por un “planeta”, y Plutón perdió su elevado diseño como el noveno planeta principal de nuestra Estrella. Actualmente, Plutón ha sido reclasificado como un mero planeta enano, pero la lucha científica para llegar a un acuerdo con la forma exacta en que debe clasificarse sigue siendo difícil de alcanzar.

La saga de Plutón precedió hace menos de un siglo cuando al hijo de un joven agricultor de Kansas, el astrónomo Clyde Tombaugh (1906-1997), se le encomendó la difícil tarea de cazar al esquivo y potencialmente inexistente, llamado Planeta X. Según la teoría, el Planeta X es un planeta gigante bien oculto que persigue la fría oscuridad más allá de Neptuno. El uso de un telescopio en Flagstaff, Arizona, Tombaugh, en efecto, detectar un defecto puntito de luz intrigante que resultó ser el amado “bicho raro” Plutón. En un ejemplo clásico de serendipia científica, Tombaugh no encontró lo que estaba buscando, sino que encontró algo más.

Durante la mayor parte del siglo XX, los astrónomos consideraron a Plutón como un pequeño mundo aislado, dando vueltas alrededor de nuestra Estrella en su remota y solitaria órbita ubicada en los distantes suburbios de nuestro Sistema Solar. Sin embargo, todo esto cambió en 1992 cuando se detectó la primera KBO, distinta de Plutón y Caronte, y los astrónomos se vieron obligados a darse cuenta de que Plutón tiene compañía, mucha compañía. Desde 1992, se han descubierto una multitud de pequeños mundos helados, congelados, similares a Plutón, que también tienen órbitas excéntricas. El más importante de estos objetos de disco dispersos , Eris , se descubrió en 2005. La comprensión de que Plutón es solo uno de muchos otros de su tipo congelado se resolvió en su degradación y reclasificación.

Plutón tiene un quinteto de lunas conocidas: Caronte, Nix, Hidra, Kerberos y Estigia. Caronte es, con mucho, la más grande de las cinco lunas, y fue descubierta en 1978 por el astrónomo estadounidense James Christy. Algunos astrónomos piensan que Caronte es en realidad solo una gran parte de Plutón que se desprendió de él cuando un objeto desconocido cruzó el Cinturón de Kuiper y se estrelló contra Plutón.

Al igual que sus cometas vecinos en el Cinturón de Kuiper , Plutón probablemente está hecho de hielo y roca. También es muy pequeño: solo alrededor de 1/6 de la masa de la Luna y alrededor de 1/3 de su volumen. Plutón también muestra una órbita altamente inclinada y excéntrica (fuera de ronda) que la lleva de 20 a 49 Unidades astronómicas (UA) de nuestra Estrella. Una UA es equivalente a la separación Tierra-Sol de aproximadamente 93,000,000 millas. Plutón periódicamente vaga hacia nuestro Sol a una distancia más cercana que Neptuno. Sin embargo, un choque colosal entre los dos ocurre ilegalmente porque una resonancia orbital con Neptuno, afortunadamente, sigue a los dos desde el cruce de caminos y las explosiones entre sí, con resultados catastróficos.

Los datos recopilados por la misión New Horizons ayudarán a los astrónomos a comprender los distantes y misteriosos mundos fríos, que rodean a nuestro Sol en una franja de espacio poco iluminada, ubicada en la franja lejana de nuestro Sistema Solar.

Actualmente, tanto Plutón como Caronte son miembros designados de una tercera categoría de objetos fríos llamados enanas de hielo. Ambos pequeños mundos poseen superficies sólidas pero, en dramático contraste con los planetas terrestres rocosos, una gran parte de la masa del dúo está compuesta de hielo.

“Patito de goma”

En agosto de 2014, la nave Rosetta de la ESA llegó al cometa 67P y entró en órbita alrededor de este pequeño objeto extraño que se ha comparado con el “patito de goma” de un niño. Rosetta es una sonda espacial robótica que, junto con su módulo de módulo de aterrizaje Philae , realizó con éxito un análisis detallado de su cantera de cometas. Fue el 12 de noviembre de 2014, cuando Rosetta hizo historia al convertirse en la primera nave espacial en aterrizar en un cometa.

Lanzada el 2 de marzo de 2004 desde el Centro Espacial de la Guayana en la Guayana Francesa en un cohete Ariane 5 , Rosetta estudió el cometa 67P y proporcionó pruebas de que realmente está compuesta de dos trozos separados: una pequeña cabeza “ducky” y un gran “cuerpo”. -en lugar de un solo objeto. Aún se desconoce exactamente cómo los dos trozos lograron reunirse y fusionarse. Se ha sugerido que los dos trozos son realmente fragmentos de lo que era un cometa más grande que fue destruido en una horrible colisión con otro objeto. Sin embargo, existe una explicación alternativa que sugiere una formación más pacífica, ya que dos pequeños proto-cometas , que se formaron unos pocos millones de años después del nacimiento de nuestro Sistema Solar, simplemente chocaron unos con otros con suavidad, formando así la interesante forma de “patito”.

La forma bastante extraña en que el cometa de Rosetta adquirió su forma inusual podría ofrecer una idea importante de cómo nació y evolucionó nuestro Sistema Solar. Se cree que nuestro antiguo Sistema Solar fue un lugar turbulento, donde los cuerpos primordiales se lanzaron violentamente unos contra otros. El ambiente antiguo que rodeaba al cometa de Rosetta probablemente no fue la excepción. Sin embargo, los objetos pueden fusionarse sin sufrir una colisión violenta, y pueden unirse entre sí de manera más pacífica. Por esta razón, muchos científicos planetarios piensan que la forma de “patito de goma” de 67P es el resultado de la fusión de un dúo de pequeños proto-cometas que pueden no haber experimentado una colisión violenta. Esta perspectiva sugiere que tales supuestos sobre el entorno de “galería de tiro cósmico” de nuestro antiguo Sistema Solar pueden no estar exactamente en el objetivo.

Los dos lóbulos que forman el cometa 67P son de composición similar. Esto sugiere que probablemente se formen en el mismo entorno en nuestro Sistema Solar primordial. Debido a la combinación de su forma inusual de dos lóbulos y la inclinación de su eje de rotación, el cometa de Rosetta está sujeto a algunos cambios estacionales extraños en el transcurso de su órbita de 6,5 años. De hecho, las estaciones de este cometa son muy desiguales entre los dos hemisferios. Cada hemisferio tiene áreas deportivas que contienen regiones que pertenecen tanto a los lóbulos del cometa como al “cuello”.

Durante la mayor parte de la duración de la órbita de 67P , el hemisferio norte disfruta de un largo verano que dura 5,5 años, mientras que el hemisferio sur recibe poca luz solar. De hecho, una gran área de la región cercana al polo sur del cometa está atrapada en el siniestro agarre oscuro de una noche polar de descalificación y experimenta una completa negrura durante casi cinco años.

Cuando Rosetta finalmente alcanzó su objetivo, el hemisferio norte de 67P todavía estaba en las garras de un verano largo y caluroso, mientras que el hemisferio sur recibía poca luz solar.

Un billón de cometas

Los científicos planetarios querían resolver el intrigante rompecabezas de por qué el nitrógeno está ahora presente en Plutón, así como la cantidad de este elemento volátil, que existe actualmente en los glaciares y la atmósfera de Plutón, potencialmente podría haber escapado de su atmósfera al espacio por el pasaje. de tiempo. Luego, los científicos necesitaron reconciliar la proporción de monóxido de carbono con el nitrógeno para obtener una mejor imagen de lo que realmente había ocurrido en este pequeño mundo helado desde su misterioso nacimiento. Finalmente, llegaron a la conclusión de que la escasa cantidad de monóxido de carbono en Plutón indica un entierro de hielos superficiales o la destrucción del agua líquida.

“Nuestra investigación sugiere que la composición química inicial de Plutón, heredada de los bloques de construcción del cometa, fue modificada químicamente por el agua líquida, posiblemente incluso en un océano subsuperficial”, explicó el Dr. Glein en el comunicado de prensa de SwRI del 23 de mayo de 2018 .

Sin embargo, el modelo solar también está de acuerdo con ciertas restricciones. A pesar de que este nuevo estudio apunta a algunas posibilidades fascinantes, quedan por responder algunas preguntas.

El artículo que describe esta nueva investigación se publica bajo el título: Primordial N2 proporciona una explicación cósmica de la existencia de Sputnik Planitia, Plutón . El artículo es coautor del Dr. Glein y el Dr. J. Hunter Waite Jr., quien es director del programa SwRI .

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