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Misión New Horizons, Plutón de cerca

2015/09/01 Etxebeste Aduriz, Egoitz - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

En julio llegó la sonda New Horizons junto a Plutón y pudimos ver de cerca lo que hasta entonces era un punto difuso. Las sorpresas llegaron con las primeras imágenes, el planeta enano no era una roca helada y llena de cráteres. Quedó claro que estábamos ante un mundo extraño.
Ed. ANDÉN/JHUAPL/SWRI

Tras nueve años y medio de recorrido y cerca de 5 mil millones de kilómetros, el pasado 14 de julio, New Horizons, la sonda de la NASA, más cercana a Plutón. “Siguiendo los pasos de misiones planetarias como Mariner, Pioneer, Voyager, etc., New Horizons ha triunfado en Plutón”, señaló al día siguiente Alan Stern, jefe de la misión, cuando confirmó que todo había ido bien.

En esta imagen, tomada el 11 de julio a 4 millones de kilómetros de Plutón, se puede ver la diferencia que no veía en los días en que la sonda estuvo más cerca. Se ve una banda de puntos oscuros y una forma circular y hexagonal en la parte superior. Los científicos no saben qué pueden ser. Como Plutón tarda 6,38 días en dar una vuelta a sí mismo, en los 3 días más cercanos, la sonda sólo pudo observar el otro lado. En cualquier caso, el recorrido estaba pensado para que, mientras se alejaba, se pudiera estudiar esta diferencia con la luz reflejada por Karon. Ed.: ANDÉN/JHUAPL/SWRI.

“Me parece alucinante”, afirma el astrónomo Jesús Arregi y miembro del Grupo de Ciencias Planetarias de la UPV. “Cuando partió en 2006 y pasó cerca de un año junto a Júpiter y estuvimos atentos. Luego se te olvida, pero cuando llega, y a la vista de lo visto, te das cuenta de lo que es un viaje de casi diez años, a una velocidad tan alta, comunicándote a una distancia así, y después de diez años, que todos los equipos funcionen bien, y que Plutón, que está tan lejos, y lo que menos conocíamos, se vea casi de cerca. A mí me parece sorprendente y admirable”.

Los astrónomos empezaron a sorprender a medida que se acercaron a New Horizons Plutón. Las primeras imágenes mostraron que la superficie del planeta enano era compleja: unas partes eran claras y otras oscuras. Por ejemplo, existía una región cardíaca y luminosa gigantesca y una zona ballenera muy oscura (al corazón le han llamado Región de Tombaugh y a la ballena la Región de Cthulhu). “Se ha visto que tiene una superficie bastante confusa –explica Arregi–, tiene partes muy antiguas en las que hay cráteres muy viejos y otras superficies son muy jóvenes”.

A medida que se acercaba a Plutón se observó una superficie compleja. A la zona despejada con forma de corazón se le ha llamado Región de Tombaugh y a la zona oscura que inicialmente llamaron “ballena” se le ha denominado Región de Cthulhu. Ed.: ANDÉN/JHUAPL/SWRI.

También hay montes de 3.500 metros. Creen que puede estar formado por hielo de agua. Y es que, aunque en la superficie de Plutón hay mucho hielo de metano y nitrógeno, éstos no son tan fuertes como para formar montañas. El hielo de agua a la temperatura de Plutón es como una piedra. Se estima que los montes no superan los cien millones de años. “Es una de las superficies más jóvenes que hemos visto jamás en el Sistema Solar”, señalaba Jeff Moore, miembro del Grupo de Geología, Geofísica e Imagen de la misión New Horizons.

La presencia de estas características en la superficie de Plutón supone una actuación geológica. “Para ello el interior tiene que ser bastante caluroso —dice Arregi— y no sabemos cuál es esa fuente de calor. Al ser un cuerpo pequeño no puede ser influenciado por la gravedad. Quizá la fuente sea la radiactividad, no está limpia”. Sin embargo, al ser un cuerpo tan pequeño, es curioso. “Es menor que la Luna y en ella no hay ninguna actividad geológica ni ninguna otra. En Plutón hay algo. Es sorprendente”.

Karon tiene un polo oscuro. En el centro se pueden ver acantilados y depresiones. Y en el borde inferior y derecho unos cráteres y un cañón gigante, más largo y profundo que el Gran Cañón de Arizona. Ed.: ANDÉN/JHUAPL/SWRI.
New Horizons también ha enviado una imagen de las pequeñas lunas Nix (arriba) e Hidra (abajo). Estix y Zerberorena las enviará más adelante. Ed.: ANDÉN/JHUAPL/SWRI.

Y parece que la mayor luna de Plutón, Karon, también tiene actividad geológica. Los investigadores se han quedado sorprendidos porque hay muy pocos cráteres y los que hay parecen muy jóvenes. Y hay un par de cañones gigantes, el mayor es más largo y profundo que el Gran Cañón de Arizona. “Son cuestiones sorprendentes, ya que son cuerpos pequeños y están compuestos mayoritariamente por elementos ligeros. Pero, quizás, también teníamos prejuicios. Imaginábamos algo congelado, todo frío, todo lento y sin grandes cambios. Pero la naturaleza a menudo nos sorprende”.

En cuanto a la composición, no ha habido muchas sorpresas. “De momento no se ha visto ningún asunto especial, se ha encontrado lo que se esperaba. Pero es destacable la atmósfera, porque es mayor de lo que se pensaba”, ha afirmado Arregi.

Los astrónomos han detectado que en la región de Tombaugh el hielo se mueve. Se cree que pueden ser glaciares de nitrógeno. Además del hielo de nitrógeno, el espectrómetro LEISA de New Horizons ha detectado la abundancia de hielo de monóxido de carbono y metano en esta región. La zona del lóbulo izquierdo del “corazón” ha sido denominada Llanada Sputnik. Al sur de la comarca de Tombaugh se encuentran los montes Norgay y Hillary. Las más altas tienen unos 3.500 metros y se cree que están formadas por hielo de agua. Ed.: NASA/JHUAPL/SWRI/Herobrine.
A siete horas de su paso por Plutón, a dos millones de kilómetros, New Horizons sacó esta imagen. Se ve la luz solar reflejada por las partículas atmosféricas de Plutón. Los astrónomos sabían que Plutón tenía atmósfera, pero gracias a esta imagen han podido verlo. Y han aclarado que es mucho mayor de lo que esperaban: Tiene unos 160 kilómetros, cinco veces más de lo esperado, y se ha visto también estructurado en capas. Ed.: ANDÉN/JHUAPL/SWRI.

En las horas que estuvo cerca de Plutón, New Horizons recibió mucha información. Y todo esto tardará unos 16 meses en llegar a la Tierra. “Después vendrá la fase de estudio, que también se alargará unos años”, explica Arregi. “Sin embargo, si hay algo sorprendente o curioso, pronto lo sabremos”.

“Desde el punto de vista tecnológico, la importancia de la misión es enorme”, afirma Arregi. Pero también ha subrayado la importancia de “todo aquello que contribuya a conocer nuestro sistema solar. Y conocer también aquello relacionado con la metafísica, nuestro origen. Ver estas cosas da una visión general que puede incluso cambiar la mentalidad humana. Creo que abrir nuevos caminos siempre hace que la mentalidad de la sociedad sea más abierta”. Por otro lado, “ser tan exitoso, llegar bien hasta allí, y enviar imágenes como ésta, etc. Esto seguramente dará fuerza a este campo de la ciencia. Y eso también es importante”.

De cara al futuro, los objetivos están aún por concretar, pero la intención es analizar algún otro cuerpo del cinturón de Kuiper. “Eso también va a ser muy interesante –dice Arregi–, porque eso también va a cambiar la imagen actual de estos cuerpos”.

Un planeta enano y cinco lunas
Es la primera vez que se observa de cerca algún objeto del cinturón de Kuiper. Y no sólo uno, la sonda New Horizons ha tenido la oportunidad de observar seis objetos: Plutón y sus cinco lunas, Karon, Estix, Nix, Zerbero y Hidra.
Cuando partió, supuestamente, se dirigió hacia el último planeta del Sistema Solar, pero eso cambió ese mismo año. De hecho, se decidió que Plutón no era un planeta, sino un planeta enano. Y no sería el único cambio en el camino. Las lunas Nix e Hidra acababan de ser descubiertas (2005) cuando salió New Horizons, pero las otras dos no se conocían. El Telescopio Hubble detectó Zerbero en 2011 y Estix en 2012. Fue una gran sorpresa. El sistema era más complejo de lo esperado.
El planeta enano Plutón y su luna mayor, Carón, forman un sistema binario. Giran juntos por el mismo centro de gravedad que hay entre ellos, mostrando siempre la misma diferencia. Y les rodean, de forma bastante caótica, las otras cuatro pequeñas lunas, todas mucho más pequeñas que en Caronte.
Desde que en 1930 fue descubierto por Clyde Tombaugh, el diámetro aparente de Plutón ha ido disminuyendo. Ahora, por su parte, New Horizons ha determinado que es 70 km superior a los últimos cálculos: 2.370 km. Karon también ha confirmado un diámetro de 1.208 km.
Por otro lado, New Horizons también ha enviado una imagen de Hidra y Nix. Hidra de forma muy irregular, de 55 x 40 km. Nixe, por su parte, tiene 42 x 36 km y un tono rosado.
Camino de nueve años y medio
New Horizons fue lanzado el 19 de enero de 2006 desde Cabo Cañaveral (Florida) con la máxima velocidad de fuga conseguida: 16 km/s (58.536 km/h). En 2007 pasa junto a Júpiter y con su fuerza de gravedad aumenta la velocidad en 4 km/s. Así, New Horizons ha tardado tres años menos en llegar a Plutón que a velocidad inicial. Para ahorrar energía, en el mismo año 2007 se introdujo en el fogón hasta 2014.
Ed. PD-USGoNASA
El día 14 de julio de 2015, a las 13:49, la sonda llegó más cerca de Plutón, a 12.500 kilómetros. Después, a las 14:04 pasó cerca de Karon, aunque se quedó mucho más lejos que en Plutón, a 29.000 kilómetros. A continuación se diseñó el recorrido para pasar por la sombra de Plutón y Karón. De este modo podría estudiar sus atmósferas. Durante este tiempo los miembros de la misión no tuvieron conocimiento de la sonda. Llamó a su casa a las 2:53 para decirle que todo fue bien.

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