El término se utilizó por primera vez en 2006 para describir cuerpos celestes que eran comparables en tamaño a Plutón. Desde entonces ha adquirido un uso más amplio, con la IAU (Unión Internacional de Astrónomos) reconociendo actualmente cinco cuerpos en el Sistema Solar como planetas enanos y otros seis más esperan una decisión.
Representación artística del planeta Eris. Es extremadamente reflectante y tiene casi exactamente el mismo tamaño que Plutón.
Créditos de imagen ESO / L. Calada y Nick Risinger.
Sin embargo, desde que se agregó al antiguo sistema de clasificación (que sostenía que nueve planetas orbitaban alrededor del Sol), el término planeta enano ha causado bastante confusión (y controversia). Entonces, veamos qué pretende representar y si Plutón realmente merece ser llamado así.
Planetario.
Un planeta enano está (a) en órbita alrededor del Sol [u otra estrella], (b) tiene suficiente masa para que su propia gravedad supere las fuerzas del cuerpo rígido de modo que asume una forma de equilibrio hidrostático (casi redonda), (c) no ha despejado la vecindad alrededor de su órbita, y (d) no es un satélite, de acuerdo con la RESOLUCIÓN B5 de la IAU sobre la Definición de un Planeta en el Sistema Solar.
En esencia, esa definición dice que los planetas enanos son objetos en órbita estable alrededor de una estrella que son lo suficientemente masivos como para mantener una forma redonda pero no lo suficientemente masivos como para eliminar todo el otro material de su órbita, y que no orbitan alrededor de otro planeta.
Son básicamente estos dos últimos puntos los que diferencian a un planeta enano de uno normal y de lunas. Los planetas en toda regla siempre despejan sus órbitas, según la definición actual, pero ni ellos ni los planetas enanos pueden orbitar otro planeta, solo las lunas hacen eso.
Actualmente hay cinco planetas enanos reconocidos como tales por la IAU en el Sistema Solar: Plutón, Ceres, Eris, Makemake y Haumea. Sin embargo, todavía hay cierto debate sobre si Eris, Makemake o Haumea cumplen los requisitos, ya que nuestras observaciones de estos cuerpos aún están lejos de ser perfectas. Otros competidores cercanos incluyen Orcus, 2002 MS4, Salacia, Quaoar, 2007 OR10 y Sedna; la IAU decidió además que los objetos transneptunianos (TNO) con una magnitud absoluta superior a +1 y un diámetro de 838 km o más deben considerarse planetas enanos hasta que se puedan recopilar más datos sobre su naturaleza.
Sobre el tema de la forma
Concepto artístico de Ceres y su estructura interior basado en datos de la misión Dawn.
Créditos de imagen NASA/JPL.
El criterio de redondez es en realidad bastante central en la forma en que pensamos acerca de los planetas. La redondez en el caso de los objetos estelares es en gran medida el producto de la gravedad. Los planetas se vuelven redondos (lo siento, terraplanistas) cuando su gravedad se vuelve lo suficientemente fuerte como para deformar plásticamente sus superficies y dominar todas las demás fuerzas que los afectan. Se necesita una fuerte gravedad para impartir una forma redondeada a un planeta aplanando las áreas de gran elevación y rellenando las bajas.
Es un indicador bastante confiable de la condición de planeta, considerando todas las cosas. Los asteroides o cometas son pequeños y no tienen la masa para redondearse; su forma final es el producto de fuerzas externas que actúan sobre el cuerpo. Las fuerzas centrífugas generadas por la rotación, la fricción, los impactos o la fuerza de marea de otros cuerpos son las que crean sus formas irregulares.
Aquellos cuerpos para los cuales la gravedad es un factor importante pero no dominante se transforman en formas esferoides (como esferas). Este es un término medio entre la forma hacia la que trabaja la gravedad y el desorden irregular promovido por fuerzas externas.
Un mosaico de imágenes del asteroide 253 Mathilde construido a partir de cuatro imágenes adquiridas por la nave espacial Near Earth Asteroid Rendezvous (NEAR) el 27 de junio de 1997.
Créditos de imagen NASA/JPL.
Un objeto con alta gravedad se acercará lo más posible a una esfera perfecta, alcanzando el equilibrio hidrostático. Para ilustrar, la Tierra no es perfectamente redonda, es un esferoide achatado. Esto se debe a la rotación de los planetas alrededor de su propio eje, lo que genera fuerzas centrífugas que tiran del ecuador, haciendo que la Tierra se parezca un poco a una esfera sobre la que presionas. Cuanto más rápido gire un cuerpo, más deformación experimentará alrededor de su ecuador. El planeta enano Haumea, por ejemplo, es casi el doble de largo en su ecuador que en los polos.
Las fuerzas de marea son la atracción gravitatoria de otros planetas y/o cuerpos celestes sobre un objeto. Esto ayuda a deformarlo (en la Tierra vemos esto como el aumento y la disminución de la marea) y puede bloquear por marea un objeto en relación con otro. La luna está bloqueada por mareas a la Tierra; no importa cuando lo mires, siempre muestra el mismo hemisferio.
Una representación en 3D de Haumea en Celestia. El planeta enano realiza una rotación completa en solo 4 horas y está sujeto a enormes fuerzas centrífugas a lo largo de su ecuador, creando su forma ovalada.
Créditos de la imagen Jin Zan a través de Wikimedia.
La definición de IAU utiliza la forma en lugar de la masa porque las particularidades de un cuerpo celeste dado, como su composición química, también juegan un papel en su forma general. La masa por sí sola no es un indicador confiable de las características generales de un cuerpo. El hielo de agua, por ejemplo, se deforma mucho más fácilmente por la gravedad que un trozo de roca sólida.
Sobre el asunto de su vecindad
La capacidad de un cuerpo celeste para eliminar todos los más pequeños a lo largo de su órbita también se conoce como dominancia orbital. Los planetas tienen un dominio orbital virtualmente completo a través de la colisión, captura u otra interacción con otros cuerpos nacidos en el espacio con los que entran en contacto; los planetas enanos no.
El dominio orbital una vez más se relaciona con la masa de un cuerpo, que dicta su fuerza gravitacional (tenga en cuenta que la atracción gravitacional es inversamente proporcional a la distancia al cuadrado entre dos cuerpos).
Una manera fácil de pensar en este factor es que los planetas tienen suficiente masa para dominar a todos los demás cuerpos de tamaño similar en el volumen de espacio que transitan. Los planetas enanos, al ser más pequeños, necesitan compartir su espacio con otros trozos de materia.
La imagen de mayor resolución de Plutón hasta la fecha según la NASA.
Créditos de imagen NASA/JPL.
Este es el punto más polémico de la definición. Por un lado, se puede argumentar que la órbita de un planeta nunca se despeja por completo a medida que los objetos van y vienen por el espacio. En segundo lugar, también está la cuestión de cómo podemos decir con seguridad que un planeta despejó de hecho su vecindad orbital; y también, para el caso, ¿dónde termina la vecindad de un planeta? La IAU no pone cifras reales en su definición de planetas enanos. Por lo tanto, la definición puede verse más como una guía teórica que como un criterio estricto; ha recibido críticas por este hecho.
En ninguna otra rama de la ciencia estoy familiarizado con algo tan absurdo, dijo el investigador principal de New Horizons Alan Stern para Space.com en 2011. Un río es un río, independientemente de si hay otros ríos cerca.
En ciencia, llamamos a las cosas por lo que son en función de sus atributos, no por lo que están al lado.
Stern dice que la Tierra, Marte, Júpiter y Neptuno tampoco han despejado completamente sus zonas orbitales, pero todavía los llamamos planetas. Unos 10.000 asteroides cercanos a la Tierra orbitan alrededor del Sol a lo largo de nuestro planeta, explica. Júpiter arrastra unos 100.000 asteroides troyanos en su camino por el espacio, añade Stern. La principal crítica dirigida a su enfoque es que estos planetas controlan completamente a los otros asteroides y cuerpos dentro de su órbita a través de la atracción gravitatoria.
El debate es especialmente acalorado porque el estatus de Plutón como planeta depende de este punto particular de la definición de las IAU. Plutón está gravitacionalmente dominado por Neptuno, que restringe su órbita. También tiene que compartir su vecindad con varios objetos en el cinturón de Kuiper de tamaño similar, condenándolo efectivamente a un estado de planeta enano según la definición actual.
También es relevante para los exoplanetas. Nuestro equipo y nuestras técnicas actuales no pueden determinar directamente si un planeta muy lejano ha despejado su órbita. Aquí, sin embargo, la IAU ha tomado algunas medidas para aclarar las cosas: estableció una definición de trabajo separada para los planetas extrasolares en 2001 y decidió que los requisitos mínimos de tamaño y masa para los planetas del Sistema Solar se aplican también a los exoplanetas.
A medida que se hagan nuevas afirmaciones en el futuro, el WGESP [Grupo de trabajo sobre planetas extrasolares] sopesará sus méritos y circunstancias individuales e intentará adaptar los nuevos objetos a la definición de planeta del WGESP, revisando esta definición según sea necesario, se lee en el comunicado. .
Este es un enfoque gradual con una definición en evolución, guiado por las observaciones que decidirán todo al final.
Los principales problemas actuales con el sistema de clasificación de las IAU es que, si bien es fácil de entender, en realidad no resiste el impacto con la realidad sobre el terreno. El espacio es un lugar grande y no se rige por reglas simples que puede incluir en una lista de cuatro puntos.
Sin embargo, todavía estaban en una etapa muy temprana de exploración espacial. La diferencia exacta entre planetas, planetas enanos y lunas es bastante intrascendente para nuestras vidas, incluso si irrita los espíritus. A medida que nuestro alcance en el espacio se extienda, tales clasificaciones se volverán más importantes. Pero nuestra capacidad para definir claramente la multitud de formas, tamaños y tipos de materia que encontramos en el espacio también será mucho mejor para entonces.
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