Espacio

¿Cómo encontrar el Planeta Nueve? (y otras cuestiones candentes)

"No Place Like Home"; un blog de Nadia Drake

Por Nadia Drake

Un planeta enorme y sin descubrir al extremo del sistema solar es una idea irresistible y en absoluto nueva, ya que se ha propuesto muchas veces antes. Pero estas predicciones han sido siempre incorrectas.

¿Qué ocurre con ésta última predicción, que parece ser la correcta?

En caso de que te lo hayas perdido, un nuevo estudio de Caltech sugiere que podría existir un mundo enorme, un planeta cuya gravedad determina las órbitas de mundos lejanos y glaciales, obligándoles a tomar rutas extrañas alrededor del Sol.

¿Cómo podemos saber si el planeta está realmente allí? ¿Será lo suficientemente brillante como para verlo? A continuación, mostramos algunas respuestas a éstas y otras preguntas.

¿Estamos seguros de que está allí?

No. La prueba es tentadora, pero también circunstancial. Greg Laughlin, astrónomo del USCS, da al planeta un 68,3% de posibilidades de existir. "Es muy probable, pero no enormemente probable. Tampoco es como tirar una moneda al aire", afirma. Por otra parte, Konstantin Batygin, la mitad del equipo de Caltech, afirma que hay un 83% de posibilidades de la existencia del planeta. “Se me acaba de ocurrir ahora … Soy un poco más realista que Greg”, afirma.

Otros investigadores no están lo suficientemente seguros. “Tengo serias dudas sobre ello porque he visto numerosas predicciones de este tipo y, hasta ahora, todas han sido incorrectas”, afirma Alan Stern, investigador de la misión New Horizons, que envió una nave espacial a Plutón. “Estoy seguro que al final acertarán, porque no tengo duda alguna sobre la existencia de una gran cantidad de planetas en otros lugares”.

También tenemos la opinión de Alessandro Morbidelli, del Observatorio Côte d’Azur en Francia, que comentó en The New York Times que apostaba 10.000 dólares a que el planeta existía. ¿Quieres apostar algo? ¡Puedes registrar aquí tus predicciones!

¿Cómo sabemos que se pueden cumplir todos los criterios para ser un planeta?

Si te refieres a los criterios definidos por la International Astronomical Union en 2006, necesitamos saber si el planeta potencial orbita alrededor del Sol, si es redondo y si tiene la suficiente fuerza gravitatoria para dominar su órbita.

Este planeta podría obviamente orbitar alrededor del Sol y algo con una masa 10 veces la de la Tierra es lo suficientemente grande como para ser redondo. En relación al último punto: la interacción de pequeños cuerpos y de otros residuos con su órbita: “el Planeta Nueve empuja a cualquier objeto que cruza su órbita a unas posiciones desajustadas, algo que encaja perfectamente con esta idea”, afirmó Mike Brown, la otra mitad del equipo de Caltech, a The Washington Post.

¿Cómo podría ser este planeta?

Estamos seguros que frío. En su punto más cercano, el planeta se encuentra a una longitud 200 veces mayor del Sol en comparación con la Tierra y, en su punto más alejado, esta distancia estaría entre 600 y 1.200 veces en comparación con la Tierra.

Con una masa aproximada que sería 10 veces la de la Tierra, este planeta glacial puede tener un aspecto más parecido a un mini Neptuno gaseoso que a un planeta rocoso. Esta información se basa en los datos que tenemos de los exoplanetas, que suelen tener con frecuencia una masa de este tipo. Hasta la fecha, este tipo de planetas extremadamente comunes no han aparecido en el sistema solar.

¿Podría tener lunas?

Posiblemente. “Sería muy interesante saber si tiene satélites”, manifestó Laughlin. Si esas lunas son lo suficientemente grandes como para ser vistas, podríamos determinar la masa del planeta y tener una mejor idea de su composición.

¿Cómo deberíamos llamar a este planeta?

Por ahora, podemos llamarlo como queramos (pero no Nibiru, no es Nibiru). Este planeta no ha sido detectado aún y, aunque hubiera ocurrido, darle un nombre sería un proceso formal y largo. El equipo de Caltech lo llama Planeta Nueve, que es un punto de referencia para la controvertida reclasificación y eliminación de Plutón de la alineación planetaria en 2006, una decisión motivada en parte por el trabajo de Mike Brown, quien, irónicamente, podría estar a punto de localizar un noveno planeta.

Pero… este también podría ser el Planeta Diez, según cómo definamos el concepto de planeta (¡Hola, Plutón!). O el Planeta Catorce (¡Hola Ceres, Haumea, Makemake y Eris!). O el Planeta Cien (¡Hola, cualquier cosa redonda!). “Parece que Caltech no sabe contar”, afirma Stern.

¿Cómo podrían encontrarlo los científicos?

“Utilizan un gran telescopio con un amplio ángulo de visualización y miran la mayor porción de cielo que sea posible”, comenta Chad Trujillo, del Gemini Observatory, que ha detectado una gran cantidad de objetos del sistema solar a gran distancia. “Toma tres imágenes del cielo, a 1,5 o 2 horas de diferencia una de la otra y busca cosas que se muevan. Lo que se mueva más rápidamente va a ser un asteroide y se encuentra muy cerca y las cosas más lentas van a ser las que están más alejadas”.

En resumidas cuentas, para encontrar el Planeta Nueve, los científicos necesitarán seguir los pasos de Clyde Tombaugh, que detectó Plutón en 1930, después de ver unas fotos de campos de estrellas lejanos buscando puntos de luz en movimiento.

Así y todo, el Planeta Nueve, si está ahí, será más difícil de encontrar que Plutón, ya que será menos brillante y se encontrará más alejado, por lo que los científicos estiman que tardaría entre 10.000 y 20.000 años en girar alrededor del Sol, por lo que se movería muy lentamente en el espacio.

No sabemos dónde se encuentra el planeta en su órbita, pero es probable que no esté cerca (ya que, estudiando la órbita, este planeta pasa mucho tiempo lejos). Asimismo, el fragmento de cielo que abarca su ruta orbital es enorme y cruza dos veces el plano de la Vía Láctea. Encontrar un planeta en medio del cosmos puede resultar muy difícil incluso en las mejores circunstancias, pero encontrarlo en una galaxia repleta de estrellas es aún más difícil.

Pero no es imposible. Trujillo afirma que los científicos pueden vislumbrar algo en el extremo del sistema solar utilizando para ello varios telescopios terrestres. Trujillo y otros científicos indican que el telescopio Subaru en Mauna Kea, además de otros más pequeños en Chile, pueden encontrar algo tan escasamente visible y enormemente lejano. Si los equipos de científicos ven algo en movimiento, intentarán realizar al menos tres observaciones del objeto para determinar la distancia y el brillo preliminar. A continuación, tras muchos meses de observación, comenzarán a determinar la órbita exacta. Brown y Batygin ya lo están estudiando, y Trujillo podría empezar la búsqueda el mes que viene. “Estamos corriendo, pero es una carrera entre amigos”, confirma. “No tratamos de ponernos la zancadilla ni nada de eso”.

Un momento … ¿Es muy brillante?

La respuesta verdadera es que nadie lo sabe con total seguridad. El brillo de un planeta depende de su tamaño, distancia y composición, y no sabemos ninguna de esas cosas con total certeza. Hay formas de estimar el brillo del planeta, y justo a eso se refieren los astrónomos cuando hablan de magnitud. Como a veces los astrónomos hacen las cosas al revés, la escala de la magnitud es un poco contradictoria: los objetos con mayor magnitud son los más tenues. Por ejemplo, Plutón tiene una magnitud de 14. ¿Y el Sol? Pues -26,74. Si estás en una gran ciudad, es posible que no veas nada más tenue que un objeto de magnitud 3 o 4 como mucho.

Batygin y Brown han calculado que, cuando se encuentra en el punto más cercano al Sol, este planeta puede tener una magnitud aproximada de 18, lo suficientemente brillante como para ser detectado con un telescopio doméstico de alta gama. Por eso es poco probable que se encuentre actualmente cerca del Sol, ya que lo habríamos visto.

En su punto más alejado, el planeta tendría una magnitud 24, o unas 10.000 veces más tenue que Plutón. Esto no lo hace lo suficientemente débil como para impedir ser visto por un telescopio, aunque tampoco facilita su detección. Recuerda que este débil punto de luz se mueve muy lentamente a través de un campo de estrellas muy denso.

¿Cómo han podido calcular este brillo, dado que no sabemos su tamaño, su localización o su composición?

Batygin y Brown asumieron que el planeta es entre dos y tres veces más grande que la Tierra (a continuación, hablaremos más de este tema) y tiene una reflectividad como la de Neptuno, una propiedad de importancia cuando pensamos en la cantidad de luz que refleja un objeto. La reflectividad -que también se conoce como albedo- se indica en una escala de 0 (muy oscuro) a 1 (muy brillante).

La razón de la suposición de que sea como Neptuno es que, con una masa de 10 veces la de la Tierra, es probable que este planeta sea un mini Neptuno gaseoso que una superficie sólida y rocosa. No resulta sorprendente que diferentes atmósferas tengan diferentes reflectividades por lo que hay alguna incertidumbre en esta parte de los cálculos. Pero, ¿qué ocurre si se encuentra cubierto de nubes blancas y brillantes?

La mayor incertidumbre en el cálculo del brillo (además de la distancia) proviene del tamaño del planeta, que podría ser entre dos y cuatro veces el de la Tierra, y el área de la superficie reflectante como el cuadrado de su radio. “La incertidumbre del tamaño por un factor de 2 genera una incertidumbre del área por un factor de 4”, comenta Andy Rivkin del Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins. “Esto corresponde por sí solo a unas magnitudes del 1,5”.

En general, este tipo de incertidumbre no es horrible, y la mayoría de las estimaciones del brillo de este planeta en su punto más lejano tienden a encontrarse alrededor de una magnitud 23 y 25. “Podría decir que, a una distancia dada, hay probablemente 1 o 2 magnitudes e incertidumbre en la predicción”, afirma Laughlin, que llegó de forma independiente a una conclusión muy parecida a la de Batygin y Brown, asumiendo un planeta que sea tres cuartos del tamaño de Neptuno y con el mismo albedo.

¿Podríamos usar una técnica parecida para encontrar planetas alrededor de otras estrellas?

Sí, si pudiéramos realizar unas observaciones tan detalladas de pequeños cuerpos alrededor de otras estrellas (algo que no podemos hacer). La pregunta sería si es más fácil o difícil demostrar la existencia de un exoplaneta basándonos en las perturbaciones a objetos exopequeños.

Laughlin afirma que sería más sencillo. Los descubrimientos en el sistema solar, indica Laughlin, tienen un mayor nivel de prueba que los descubrimientos en otros sistemas estelares. “Si hubiera un mecanismo para proporcionar observaciones muy precisas de las órbitas de los cometas en un sistema de exoplanetas y viéramos esa cantidad de pruebas, creo que podríamos afirmar con facilidad que hay un planeta perturbando ese sistema”.

Stern afirma: “estoy pensando si esto es sociológico o científico”.

Natalie Batalha, de la NASA, miembro de equipo Kepler, dedicado a la búsqueda de planetas, advierte que ya han comenzado a descubrirse planetas que giran alrededor de otras estrellas, basándose en su interacción con otros objetos, en especial otros planetas.

En 2011, los científicos describieron un planeta llamado Kepler 19c. Este planeta no se había detectado directamente, pero su presencia se había deducido a partir del estudio de su relación con su hermano planetario, llamado Kepler 19b. A medida que los dos giran alrededor de su estrella, la fuerza gravitacional de 19c ejerce influencia sobre 19b, cambiando la frecuencia con la que 19b bloquea de vez en cuando la luz de su estrella. Los científicos pueden usar estas ligeras variaciones, llamadas variaciones transitorias de tiempo, para establecer el periodo orbital y la masa de planeta invisible que causa la perturbación. Se piensa que este método es lo suficientemente sensible para detectar planetas de baja masa.

No está claro si las variaciones transitorias de tiempo ofrecen unas limitaciones más precisas que las órbitas extrañas de planetas helados en la parte más alejada del sistema solar, pero resulta interesante pensar en ello.

¿Es este planeta el quinto gigante que los científicos piensan que Júpiter expulsó hace tiempo?

No. En primer lugar, la idea de que nuestro sistema solar tuvo en algún un quinto planeta gigante proviene de las simulaciones de los primeros días de nuestro vecindario. Coloca un quinto mundo en el reino de los gigantes (Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno), y acabas con un sistema solar que se parece mucho al nuestro. Si ese quinto hermano de gran tamaño hubiera estado allí, habría sido impulsado al espacio por la gravedad de Júpiter cientos de millones de años después de su creación.

Batygin y Brown piensan que su planeta podría haber sido arrojado al exterior en un periodo de varios millones de años después de que el Sol se hubiera creado. Por aquel entonces, nuestra estrella aún se encontraba en su clúster de nacimiento original y las estrellas de alrededor habrían evitado que el planeta volante vagara por siempre (merece la pena mencionar que algunos científicos como Hal Levison del Southwest Research Institute, consideran que este escenario no es muy probable).

Asimismo, este planeta se hubiera parecido más a un núcleo planetario -algo como una semilla de la que puede nacer un planeta más grande, si esto fuera posible- que a un gigante plenamente desarrollado.

“Estos dos elementos son ambos el producto de expulsiones, pero se encuentran muy separados en tiempo”, afirma Batygin. “El planeta que fue expulsado durante la enorme inestabilidad del sistema solar -que, por cierto, coincidió con la formación del cinturón de Kuiper-, si estaba allí, fue simplemente expulsado. No tuvo la oportunidad de quedarse”.

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