El término "planeta enano" ha ganado una popularidad inaudita en los últimos años. Como parte de una categorización de tres vías de objetos que orbitan alrededor del Sol, este término fue adoptado en 2006 debido al descubrimiento de objetos más allá de la órbita de Neptuno, comparables en tamaño a Plutón. Desde entonces, se ha utilizado para describir muchos objetos del sistema solar, alterando el antiguo sistema de clasificación, que tenía nueve planetas.
Asimismo, este término ha generado confusión y controversia, en particular, asociada a su aplicación a cuerpos como Plutón. Sin embargo, la Unión Astronómica Internacional (IAU) reconoce cinco cuerpos dentro de nuestro sistema solar como planetas enanos, seis más se determinarán en los próximos años y alrededor de 200 de estos cuerpos pueden estar dentro del cinturón de Kuiper.
Definición
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Según la definición adoptada por la IAU en 2006, un planeta enano es “un cuerpo celeste en órbita de una estrella que es lo suficientemente masivo como para ser redondeado por su propia gravedad, pero no limpia la región más cercana de planetesimales, y no es un satélite. Además, debe tener suficiente masa para superar la resistencia a la compresión y lograr el equilibrio hidrostático.
En esencia, el término se refiere a cualquier objeto de masa planetaria que no sea ni un planeta ni un satélite natural que cumpla con dos criterios básicos. Primero, debe estar en órbita directa del Sol y no ser la luna alrededor de otro cuerpo. En segundo lugar, debe ser lo suficientemente masivo como para adoptar una forma esférica bajo la influencia de su propia gravedad. Y, a diferencia de un planeta, no tiene que limpiar los alrededores alrededor de su órbita.
Tamaño y peso
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Para que un cuerpo se redondee, debe ser lo suficientemente masivo como para que la gravedad se convierta en la fuerza dominante que afecta la forma del cuerpo. La presión interna generada por esta masa hará que la superficie se vuelva plástica, suavizando los rascacielos y llenando las depresiones. Los cuerpos pequeños de menos de un kilómetro de diámetro no hacen esto (como los asteroides), están controlados por fuerzas externas a sus propias fuerzas gravitacionales, que tienden a mantener formas irregulares.
Los objetos transneptunianos más grandes conocidos (TNO)
Mientras tanto, cuerpos de varios kilómetros de diámetro, cuando la gravedad es significativa, pero no dominante, toman la forma de un esferoide o "papa". Cuanto mayor sea el cuerpo, mayor será su presión interna, hasta que sea suficiente para vencer la fuerza de compresión interna y lograr el equilibrio hidrostático. En este punto, el cuerpo se vuelve lo más redondo posible, dados sus efectos de rotación y marea. Esta es la definición del límite de un planeta enano.
Sin embargo, la rotación también puede afectar la forma del planeta enano. Si el cuerpo no gira, será una esfera. Cuanto más rápido gire, más alargado o versátil se volverá. Un ejemplo extremo de esto es Haumea, que tiene casi el doble de longitud en el eje principal que en los polos. Las fuerzas de la marea también hacen que la rotación del cuerpo se bloquee gradualmente y el cuerpo permanezca a un lado del compañero. Un ejemplo extremo de tal sistema es Plutón - Caronte, ambos cuerpos están bloqueados por mareas entre ellos.
La IAU no define los límites superior e inferior para el tamaño y la masa de los planetas enanos. Aunque el límite inferior está determinado por el logro de una forma hidrostática en equilibrio, el tamaño o la masa a la que este objeto alcanza esa forma depende de su composición e historial térmico.
Por ejemplo, los cuerpos hechos de silicatos duros (como los asteroides rocosos) deben alcanzar el equilibrio hidrostático con un diámetro de unos 600 kilómetros y una masa de 3,4 x 10 ^ 20 kg. Para un cuerpo menos rígido hecho de hielo de agua, este límite estará más cerca de 320 km y 10 ^ 19 kg. Como resultado, actualmente no existe un estándar específico para definir un planeta enano en función de su tamaño o masa, sino que generalmente se define en función de su forma.
Posición orbital
Además del equilibrio hidrostático, muchos astrónomos han insistido en trazar una línea entre planetas y planetas enanos sobre la base de su incapacidad para "despejar la vecindad de su órbita". En resumen, los planetas pueden eliminar cuerpos más pequeños cerca de sus órbitas mediante colisión, captura o perturbación gravitacional, mientras que los planetas enanos no tienen la masa necesaria para lograrlo.
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Para calcular la probabilidad de que un planeta despeje su órbita, los científicos planetarios Alan Stern y Harold Levinson introdujeron un parámetro que denotan con la letra "lambda".
Este parámetro expresa la probabilidad de una colisión dependiendo de la desviación dada de la órbita del objeto. El valor de este parámetro en el modelo de Stern es proporcional al cuadrado de la masa e inversamente proporcional al tiempo y se puede utilizar para estimar el potencial de un cuerpo para despejar la vecindad de su órbita.
Astrónomos como Stephen Soter, científico de la Universidad de Nueva York y miembro del Museo Americano de Historia Natural, sugieren usar este parámetro para trazar una línea entre planetas y planetas enanos. Soter también propuso un parámetro que él llama discriminante planetario, denotado por la letra mu, que se calcula dividiendo la masa de un cuerpo por la masa total de otros objetos en la misma órbita.
Planetas enanos reconocidos y posibles
Actualmente hay cinco planetas enanos: Plutón, Eris, Makemake, Haumea y Ceres. Ceres y Plutón solos se han observado lo suficiente como para estar indiscutiblemente en esta categoría. La IAU ha dictaminado que los objetos transneptunianos (TNO) sin nombre con una magnitud absoluta más brillante que +1 (y matemáticamente limitados a un diámetro mínimo de 838 km) deben clasificarse como planetas enanos.
Los candidatos potenciales que se están considerando actualmente incluyen Orc, 2002 MS4, Salazia, Kwavar, 2007 OR10 y Sedna. Todos estos objetos se encuentran en el cinturón de Kuiper; con la excepción de Sedna, que se considera por separado, una clase separada de TNO dinámicos en el sistema solar exterior.
Es posible que haya 40 objetos más en el sistema solar que se pueden designar correctamente como planetas enanos. Se estima que se pueden encontrar hasta 200 planetas enanos en el cinturón de Kuiper después de estudiarlo, y más allá de este cinturón, su número podría superar los 10.000.
Desacuerdos
Inmediatamente después de la decisión de la IAU con respecto a la definición del planeta, varios científicos expresaron su desacuerdo. Mike Brown (líder del grupo Caltech que descubrió a Eris) acepta reducir el número de planetas a ocho. Sin embargo, varios astrónomos como Alan Stern han criticado la definición de IAU.
Stern sostiene que, como Plutón, la Tierra, Marte, Júpiter y Neptuno tampoco despejan completamente sus zonas orbitales. La Tierra gira alrededor del Sol con 10,000 asteroides cercanos a la Tierra, que Stern estima que están en desacuerdo con despejar la órbita de la Tierra. Mientras tanto, Júpiter está acompañado por 100.000 asteroides troyanos en su trayectoria orbital.
En 2011, Stern se refirió a Plutón como un planeta y consideró a otros planetas enanos como Ceres y Eris, así como a las grandes lunas, como planetas complementarios. Sin embargo, otros astrónomos argumentan que aunque los grandes planetas no despejan sus órbitas, tienen un control completo sobre las órbitas de otros cuerpos dentro de su zona orbital.
Otra aplicación controvertida de la nueva definición de planetas se refiere a los planetas fuera del sistema solar. Los métodos para detectar objetos extrasolares no determinan directamente si un objeto sale de la órbita, solo indirectamente. Como resultado, en 2001, la IAU aprobó definiciones "operativas" separadas para planetas extrasolares, incluido este dudoso criterio: "La masa / tamaño mínimo requerido para considerar un objeto extrasolar un planeta debe coincidir con los parámetros aceptados para el sistema solar".
Aunque no todos los miembros de la IAU estaban a favor de adoptar esta definición de planetas y planetas enanos, la NASA anunció recientemente que utilizará nuevas directrices establecidas por la IAU. Sin embargo, el debate sobre la decisión de 2006 aún está en curso, y podemos esperar más desarrollos en este frente cuando se descubran e identifiquen más "planetas enanos".
Es bastante fácil definir un planeta enano según los estándares de la IAU, pero encajar el sistema solar en un sistema de clasificación de tres niveles se volverá más difícil a medida que nuestra comprensión del universo se expanda.
Ilya Khel
