Planetas enanos

Tras la llegada de la nisión New Horizons en el verano de 2015 se comprobó que, a pesar de estar en una zona muy fría, Plutón es un mundo activo y muy valioso para comprender mejor los otros pequeños planetas en los confines de nuestro sistema solar.

Al este de Sputnik Planitia hay docenas de glaciares de hielo de nitrógeno que descienden desde las tierras altas hacia la cuenca, excavando valles a medida que avanzan. Se sospecha que su origen se debe a los ciclos estacionales que subliman el hielo de nitrógeno y este, una vez hecho gas, flota alrededor del planeta enano y luego se congela en la superficie formando los glaciares. A diferencia de los glaciares de hielo de agua de la Tierra, en los de Plutón el nitrógeno líquido es menos denso que el nitrógeno sólido, y ese nitrógeno líquido emerge hacia la superficie del glaciar, pudiendo generar géiseres.

El hielo de agua que cubre parte de la superficie de Plutón, que es menos denso que el de nitrógeno, por tanto cuando los glaciares de nitrógeno tallan la superficie las rocas de hielo de agua emergen flotando como icebergs, los cuales han sido vistos por la New Horizons sobre Sputnik Planitia, cuyo glaciar, el mayor de los plutonianos, tiene más de 1.000 km de ancho.

En este glaciar de Sputnik Planitia se aprecia una red de extrañas formas poligonales en el hielo, cada una de al menos 10 kilómetros de ancho, agitándose en la superficie del glaciar. Estas «células» (llamadas así por su semejanza a la morfología de las células al microscopio) de convección son geológicamente jóvenes y se voltean debido al citado proceso de convección. Son la evidencia del calor interno de Plutón que intenta escapar por debajo del glaciar y forma burbujas de hielo de nitrógeno. Es algo no visto en ninguna otra parte del sistema solar.

Otra curiosidad de este fascinante mundo helado es que los hielos de nitrógeno en la zona con forma de corazón (Tombaugh Regio) pasan por un ciclo todos los días, sublimándose del hielo al vapor durante durante el día y condensándose de nuevo en la superficie durante la noche helada. Cada ronda actúa como un latido del corazón, impulsando vientos de nitrógeno que circulan alrededor del planeta a hasta 30 km/h, hacia el oeste, en sentido contrario a la rotación de Plutón.

Estos vientos generan las dunas de Plutón, que son granos de hielo de metano del tamaño de arena desplazados por transporte eólico. Sin embargo, los vientos en Plutón no tienen la fuerza suficiente por sí solos como para levantar estos granos del suelo; sería el proceso de sublimación el que permite la elevación de las partículas y podría desalojar los sedimentos transportados por los vientos para formar estas dunas ricas en metano. Aunque estas formaciones con aspecto de duna podrían ser también patrones de erosión por sublimación, o debido a una combinación de movimiento de partículas y erosión por sublimación.

Los nombres de las características geológicas del planeta enano los había empezado a introducir el equipo científico de New Horizons, que había estado usando topónimos de manera informal para describir las muchas regiones, cadenas montañosas, llanuras, valles y cráteres descubiertos tras las primeras imágenes recibidas de Plutón y su luna más grande, Caronte.

La UAI oficializó el 8 de agosto de 2017 los primeros catorce topónimos de Plutón. Según Alan Stern, investigador principal de New Horizons del Southwest Research Institute, Boulder, Colorado, «las designaciones aprobadas honran a muchas personas y misiones espaciales que allanaron el camino para la exploración histórica de Plutón y el cinturón de Kuiper, los mundos más lejanos jamás explorados». En 2018 se aprobaron dos más. En 2019 la lista se incrementó en diecisiete, siete más en 2020, y ha seguido creciendo hasta superar el medio centenar de características bautizadas.

Los nombres de las características de la superficie de Plutón aprobados se han obtenido, principalmente, de la mitología del inframundo, las primeras misiones espaciales, los pioneros históricos que cruzaron nuevos horizontes en la exploración, los científicos e ingenieros asociados con Plutón y el cinturón de Kuiper y otros personajes, reales o míticos, generalmente viajeros de tierras o mundos desconocidos.

Las características principales de plutón, al menos por su tamaño, son:

• Belton Regio: nombrado en recuerdo de Michael J. Belton. presidente del primer Estudio Decenal de Ciencia Planetaria, que estableció el Programa New Frontiers de la NASA, a la que perteneció la misión New Horizons. Es una región de 3.255 km ubicada a lo largo del ecuador, siendo la característica oscura más grande de Plutón.
• Tombaugh Regio: esta característica ya citada, conocida como «el corazón», es un brillante accidente geográfico de la superficie del planeta enano, situada al norte del ecuador del mismo, al noreste de Belton Regio y al noroeste de Safronov Regio, ambas regiones más oscuras y con las que contrasta. Su diámetro medio es de 2.300 km. Se le dio el nombre del descubridor del entonces planeta, Clyde Tombaugh).
• Lowell Regio: bautizado en honor a Percival Lowell, del que se habla al inicio. Su diámetro es de 1.215 km y se corresponde al casquete polar norte de Plutón.
• Sputnik Planitia: forma la parte occidental de la Tombaugh Regio y se caracteriza por su elevado albedo. Es una gran superficie de hielo de nitrógeno, metano y monóxido de carbono, de aproximadamente 870.000 km² de extensión (1.492 km de diámetro según la descripción de la UAI), de forma ovalada y deprimida unos 3 km respecto del terreno circundante.
• Vega Terra: en referencia a las misiones Vega 1 y Vega 2 de la URSS a Venus. Tiene un diámetro de 1.614 km. Llama la atención el campo de llamativos cráteres que parecen un grupo de halos brillantes esparcidos por el paisaje oscuro de esta zona.
• Viking Terra: llamado así por las naves Viking 1 y viking 2 de la NASA. Está al oeste de Sputnik Planitia y al sur de Voyager Terra. Ofrece un diámetro de 1,171 km. Sus largas fracturas y fosas parecen evidenciar criolavas que alguna vez fluyeron por la superficie.
• Hayabusa Terra: en homenaje a la misión japonesa del primer retorno de muestras de un asteroide. Mide 1.115 km de diámetro.
• Voyager Terra: recordatorio de las dos míticas sondas de la NASA lanzadas en 1977 y que realizaron la primera gran gira de los cuatro planetas gigantes. Es una región de 843 km al norte de Viking Terra y Tombaugh Regio y al oeste de Pioneer Terra.
• Venera Terra: nombre dado en reconocimiento a las 16 naves espaciales de la U.R.S.S. enviadas a Venus entre 1961 y 1983. Se halla entre Viking Terra y Lowell. Es una extensión de terreno que los científicos de New Horizons describieron como fretted (algo así como «roída»). Consiste en llanuras brillantes divididas en bloques en forma de polígono por una red de valles oscuros conectados que suelen alcanzar unos 3 ó 4 km de ancho. Tiene numerosos cráteres de impacto de hasta 25 km de diámetro, lo que implica que la superficie se formó temprano en la historia de Plutón. Es un tipo de terreno único en Plutón, e incluso muy raro en el resto del sistema solar (solo Noctis Labyrinthus en Marte tiene algo similar). En la imagen adjunta se aprecian (imagen superior, en color mejorado) las llanuras brillantes divididas en bloques poligonales por valles oscuros conectados, y los numerosos cráteres de impacto; en la inferior (sistema Ralph/MVIC de New Horizons) se comprueba que los bloques son ricos en hielo de metano (color púrpura falso), susceptible a la sublimación en las condiciones de la superficie de Plutón. Estas imágens se tomaron por NH el 14/07/2015 (45 minutos antes del mayor acercamiento) a 33.900 km de la superficie, con una resolución de 680 m/píxel.
• Pioneer Terra: tomando el nombre de las naves Pioneer estadounidenses. Su diámetro es de 598.000 km.
• Tartarus Dorsa: es el nombre del pozo más profundo y oscuro del inframundo en la mitología griega. Es una cresta de 850 km con montañas redondeadas y de una textura extraña que muestran patrones intrincados pero desconcertantes de crestas azul grisáceas y material rojizo en el medio.



• Lemminkäinen Vallis: valle de 726 km, que recibe su nombre de un héroe de la epopeya nacional finlandesa El Kalevala, el cual viaja al inframundo para capturar al cisne negro.
• Virgil Fossae: rinde homenaje al gran poeta romano Virgilio, guía ficticio de Dante a través del infierno y el purgatorio en la Divina Comedia. Esta zona de 750 km se halla al SO de Viking Terra, y en ella criolavas ricas en amoníaco parecen haber salido a la superficie y revestido un área de varios miles de kilómetros cuadrados con moléculas orgánicas de color rojo (quizá tolina) hace menos de mil millones de años.
• Elcano Montes: nombrado en memoria del español Juan Sebastián Elcano que, saliendo de Sevilla en 1519 y cruzando el Estrecho de Magallanes quince meses después, completó el 8 de septiembre de 1522 la primera circunnavegación de la Tierra. El nombre se puso en 2019, año en que se cumplía el 500 aniversario del inicio de esta hazaña. Esta cordillera, la mayor de plutón, mide 488 km y se levanta al sur de Wright Mons, a pocos kilómetros al norte de lo desconocido, una zona oscura que los instrumentos de la sonda New Horizons no pudieron barrer cuando hizo su pasada histórica.
• Hillary Montes y Tenzing Montes: rememorando al alpinista neozelandés Sir Edmund Hillary y al sherpa nepalí Tenzing Norgay, primeros en alcanzar la cumbre del Everest. Son dos cadenas montañosas, con picos de 3,5 km y 6 km de altura, respectivamente.
• Burney y Simonelli: son los dos cráteres conocidos que superan los 200 km de diámetro. Burney (en honor de Venetia Burney), al oeste de Sputnik Planitia, con un diámetro de 296 km y unos 2 km de profundidad, y el cráter Simonelli (por Damon Simonelli, astrónomo estadounidense, experto en la geología de Plutón), de 286 km.

Plutón, que tiene aproximadamente dos tercios del diámetro de nuestra Luna, tiene, probablemente, un núcleo rocoso rodeado por un manto de hielo de agua y, como hemos visto, la superficie está cubierta por hielo de metano, nitrógeno y dióxido de carbono, todos ellos muy volátiles. Su densidad media es de 1,86 g/cm³. No parece factible que posea campo magnético, sobre todo teniendo en cuenta su pequeño tamaño y su lenta rotación. Tampoco tiene anillos.

Este planeta enano posee una atmósfera muy ligera pero ancha, compuesta por al menos una docena de finas capas de neblina que se extienden desde cerca del suelo hasta unos 100 kilómetros sobre la superficie. Está integrada por nitrógeno, metano y monóxido de carbono. Esta atmósfera se congela sobre su superficie a medida que el planeta se aleja del Sol. Este ciclo de evaporación/congelación es la causa de las variaciones en el albedo del planeta enano detectadas por medio de fotómetros fotoeléctricos en la década de 1950 (por Kuiper y otros científicos): a medida que el planeta se aproximó al sol, las variaciones fueron aminorando hasta alcalzar el perihelio orbital (1989). Estos cambios en el albedo se invierten según Plutón se va alejando del Sol hacia su afelio, y no volverá a estar más cerca de la estrella que Neptuno hasta septiembre de 2226. Hay que tener en cuenta que la órbita de Plutón es elíptica, con una excentricidad elevada (0,2444), hasta el punto de que durante 20 de los 248 años que tarda en recorrerla se encuentra más cerca del Sol que Neptuno.

Su órbita presenta, además, una inclinación mucho mayor (17,148°) respecto al plano de la eclíptica que cualquiera de las órbitas de los planetas del sistema solar, por eso, a pesar de la resonancia 2:3 con Neptuno, sus órbitas realmente no se cruzan. La órbita de Plutón pasa unas 8 UA al norte de la de Neptuno, lo que imposibilita una colisión.

En cuanto a su inclinación axial, es muy elevada (119,51°) por lo que gira tumbado sobre un lado en su plano orbital, como sucedía con Urano. Por ello su variación estacional es extrema. Durante los solsticios plutonianos, en una cuarta parte de la superficie es continuamente de día mientras que en otra cuarta parte es noche continua. El planeta emplea 153 horas y 17 minutos para completar una rotación (un día de Plutón dura algo más de 6 días terrestres).

Plutón consta de cinco lunas conocidas, de las que se habla con mucho mayor detalle en el subcapítulo Satélites naturales de Plutón. De ellas sin duda destaca Caronte, que más que una luna podría considerarse que forma, junto con Plutón, un planeta enano doble, ya que debido a su gran tamaño relativo, los dos cuerpot orbitan alrededor de un punto externo a ambos: el centro de masa entre ambos cuerpos se halla fuera de las superficies de los mismos, estando el punto de equilibrio Plutón-Caronte a unos miles de kilómetros por encima de Plutón hacia Caronte.