La Ciencia y sus Demonios

El próximo 15 de julio tendrá lugar un acontecimiento histórico en la exploración del Sistema Solar. Por primera vez, una nave espacial humana visitará el que fue hasta hace unos años el noveno y más lejano planeta: Plutón. La sonda no tripulada «New horizons» (nuevos horizontes), lanzada por la NASA desde Cabo Cañaveral el 19 de enero de 2006, sobrevolará el planeta enano tras viajar durante más de nueve años.

Plutón es un mundo extraño. Descubierto en 1930 por el astrónomo estadounidense C.W. Tombaugh, fue considerado el noveno y más lejano planeta del Sistema Solar, aunque su excéntrica órbita lo sitúa durante durante parte de la misma más próximo al Sol que Neptuno.

A una distancia media de 5.900 millones de kilómetros, se trata de un mundo helado, con una temperatura media de -239ºC. Disponemos de muy poca información sobre su estructura, dado que ninguna sonda humana lo ha visitado jamás. Con 2300 km de diámetro (1000 km menor que nuestra Luna), sabemos que posee una tenue atmósfera compuesta de nitrógeno, metano y monóxido de carbono, que solo se encuentra en estado gaseoso durante el perihelio, congelándose a medida que se aleja del sol. Posiblemente, su estructura consista en un pequeño núcleo rocoso rodeado de hielo.

Secuencia de imágenes tomadas por el sistema de Reconocimiento de Imágenes de la nave New Horizonts durante un período de alrededor de una semana, desde el 25 al 31 de enero de 2015.

Durante casi cincuenta años se pensó que Plutón no disponía de lunas, hasta que en 1978 se descubrió Caronte, con casi 1192 km de diámetro. El gran tamaño y masa de Caronte hace que ambos cuerpos giren en torno a un punto (baricentro) que se sitúa fuera del propio Plutón. Esto ha llevado a que muchos astrónomos lo consideren un sistema doble, más que un planeta y su satélite.

Más recientemente se han descubierto otros cuatro satélites, mucho más pequeños, gracias al telescopio espacial Hubble: Nix e Hidra (ambos de 100-150 km de diámetro), descubiertos en 2005, Cerbero en 2011 y Estigia en 2012 (ambos de 10-25 km de diámetro).

Perdiendo el estatus de planeta

Decíamos que Plutón «fue» el noveno planeta del Sistema Solar y utilizamos el pasado porque desde 2006 ya no es considerado como tal. Por un lado, su pequeño tamaño y la inclinación de su órbita siempre ha llevado a algunos astrónomos a considerarle como un asteroide más que como un planeta pero, fue a partir de 2002 cuando comenzó a recibir su puntilla; fueron descubiertos varios cuerpos transneptunianos de tamaño similar, o incluso superior, a Plutón: Quaorar (1280 km, en 2002), Sedna (1300 km, en 2004) y Eris (2326 km, en 2005).

Todo esto llevo a que, en Agosto de 2006, la asamblea general de la Unión Astronómica Internacional cambiara la definición de planeta, considerando como tal a todo cuerpo que:

1. Orbite alrededor del Sol
2. Haya alcanzado el equilibrio hidrostático, es decir, tenga la masa suficiente como para adoptar una forma esférica.
3. Haya limpiado las inmediaciones de su órbita de todos los cuerpos susceptibles de desplazarse dentro de ella.

Lo que excluía a Plutón de esta categoría, dado que no cumple con el tercer punto de la definición. Plutón pasó de esta forma a ser considerado un planeta enano, categoría en la que se encuentran Ceres, en el cinturón de asteroides, el propio Eris antes mencionado y los recientemente descubiertos Makemake y Haumea en el Cintrurón de Kuiper.

Obviamente, esta redefinición del concepto de planeta obedeció a la necesidad de dar una respuesta, no solo a los cuerpos similares a Plutón descubiertos hasta entonces, sino a los numerosos objetos de naturaleza comparable que presumiblemente deben existir en el cinturón de Kuiper y que, de mantener Plutón su estatus, deberían ser considerados nuevos planetas del Sistema Solar.

Sin embargo, perder el estatus de planeta no significa que Plutón haya perdido su interés. Todo lo contrario, cuerpos como él parece que pueden ser muy frecuentes en los confines del Sistema Solar, por lo que su estudio puede ser aún más interesante si cabe.

Explorando lo desconocido

El 2 de enero de 1959, una nave espacial humana se aproximó por primera vez a otro cuerpo del sistema solar. Se trataba de Luna 1, una sonda automática soviética que se acercó a 5.990 km de la Luna.

Comparación entre Plutón, Caronte, la Tierra y la Luna

Desde aquel primer hito hemos viajado a Venus, Marte, Júpiter, Mercurio, Saturno, Urano, Neptuno y al propio Sol; hemos visitado asteroides, satélites de otros planetas y cometas, habiendo aterrizado en varios de ellos. Algunas de nuestras naves van camino del espacio exterior más allá de la frontera del Sistema Solar. Incluso, acabamos de llegar al planeta enano Ceres, en el cinturón de asteroides entre Marte y Júpiter.

Sin embargo, Plutón sigue siendo el gran desconocido. Ninguna sonda ha llegado hasta el y, dada la gran distancia a la Tierra así como su pequeño tamaño que hace que brille con una magnitud máxima de 13.8, Plutón solo puede ser observado por telescopios de más de 200 mm de apertura, apareciendo como un astro puntual, amarillento y sin rasgos distintivos.

Las mejores imágenes de las que disponemos son las obtenidas por el telescopio espacial Hubble, que tan solo resuelven cambios en la tonalidad de la superficie, pero sin posibilidad de apreciar ningún tipo de relieve o estructura de su superficie.

Todo esto está a punto de cambiar. La nave espacial «New horizons»s se encuentra ahora mismo (17 de mayo de 2015) a 57 días y 68 millones de kilómetros del planeta enano. Cuando el próximo mes de Julio lo alcance, nuestro conocimiento de Plutón y de los objetos transneptunianos sufrirá aumento radical.

Nuevos horizontes

La sonda espacial  «New horizons» fue lanzada por la NASA el 19 de enero de 2006 desde Cabo Cañaveral (Florida, EE.UU.), cuando Plutón aún era considerado un Planeta de pleno derecho. Casi tres meses después, el 7 de abril, la sonda atravesaba la órbita de Marte, obteniendo las primeras imágenes de Plutón en diciembre del mismo año, al probar la cámara de a bordo (Reconocimiento de Imágenes de Largo Alcance, LORRI). El febrero de 2007 aprovechó el tirón gravitacional de Júpiter para acelerar hasta los 76.388 km/h en trayectoria directa a Plutón, ahorrando con esta maniobra entre 2 y 4 años de viaje.

Poco después, en Junio de 2007, la sonda entró en hibernación, con el objetivo de ahorrar energía. En este estado ha realizado la mayor parte de su viaje, alcanzando el punto medio del mismo el 29 de diciembre de 2009, año y medio después de atravesar la órbita de saturno.

El pasado 6 de diciembre, tras nueve años y 5.000 millones de km recorridos, la nave despertó por última vez de su hibernación; había permanecido en letargo durante 18 períodos de entre 36 y 202 días, que sumaron 1.873 días, aproximadamente un 60% de su viaje. El 15 de enero de este año comenzó la primera fase de su aproximación a Plutón.

A partir de ahora, cabe esperar que la New horizons nos envíe las mejores imágenes de Plutón y sus lunas obtenidas jamás, culminando el 14 de julio próximo, cuando sobrevuele el pequeño planeta a tan solo 12.450 km de su superficie. Durante su paso, la nave estudiará fundamentalmente la geomorfología, la composición superficial y las características de la atmósfera, tanto de Plutón como de sus satélites.

Lamentablemente, habrá que esperar bastante tiempo (hasta 9 meses) para que la sonda envíe las fotografías de alta calidad a la Tierra, dado que las comunicaciones, que se realizan por medio de la banda X (8.2 – 12,4 GHz), solo son capaces de transmitir de 600 a 1200 bits por segundo desde Plutón. Así, una sola fotografía puede tardar hasta 12 horas de transmisión contínua.

Epílogo?

Desde un principio, la NASA contempló la posibilidad de estudiar algún otro objeto del cinturón de Kuiper (KBO) tras el sobrevuelo de Plutón. El problema es que no se conocía ninguno que estuviera en la trayectoria de la New horizons, pero se confiaba en encontrar alguno durante sus años de viaje. Estos objetivos potenciales comenzaron a buscarse en 2011, pero no fue hasta octubre de 2014 que el equipo del telescopio espacial Hubble anunció el descubrimiento de tres KBO que podrían ser visitados por la sonda. Se encuentran a 1.500 millones de kilómetros de Plutón, lo que supone otros tres o cuatro años de viaje para la pequeña nave espacial.

El más accesible, PT1 (Potencial Target 1) es también el más pequeño, con unos 25-45 km de diámetro, y podría ser alcanzado a finales de 2018 o principios de 2019. Lamentablemente, es poco probable que la nave pueda dirigirse a un segundo KBO, aunque siempre existe la posibilidad de que algún cuerpo accesible sea descubierto antes de que la misión sea dada por finalizada.

En cualquier caso, el éxito en la visita a Plutón y al minúsculo PT1 ya habría supuesto un hito gigantesco en la historia de la exploración espacial.

Recreación artística de la superficie de Plutón con Caronte a la izquierda y un lejano y diminuto sol arriba a la derecha.