Plutó: un planeta vingut del fred
1990/02/01 Henbest, N. Iturria: Elhuyar aldizkaria
Fa uns seixanta anys, un jove astrònom d'Arizona va començar a explorar el cel. El seu objectiu era trobar un nou planeta, alguna cosa que en els últims milers d'anys havia aconseguit dues vegades. Dins d'un any, Clyde Tombaugh va descobrir el nou planeta que buscava. Després de mirar les imatges fotogràfiques de dos milions d'estrelles, es va trobar amb una “estrella” amb moviment. Era el planeta que avui coneixem com a Plutó i es trobava més enllà de les conegudes fronteres del Sistema Solar.
Des del seu descobriment ha donat més perplexitat i més maldecaps que qualsevol altre planeta.
Avui dia hi ha astrònoms que no creuen que sigui tan apropiat dir planeta: potser seria més apropiat tractar-ho com un gran asteroide.
Tombaugh creu que és el planeta Plutó. Està convençut d'això i la Societat Astronòmica Internacional coincideix amb ella. Per tant, oficialment existeixen nou planetes en el Sistema Solar. Els sis primers planetes, des de Mercuri fins a Saturn, han estat coneguts des de la prehistòria. En 1781, un astrònom amateur anomenat William Herschel va descobrir el que avui coneixem com a Urà. I en 1846, Johann Galle, astrònom de l'Observatori de Berlín, va descobrir Neptú.
En els anys següents, ni Neptú ni Urà es van adonar que no sempre seguien la mateixa òrbita i entre els astrònoms es va detectar la sospita que existia el novè planeta. Els astrònoms americans Pickering i Lowell van predir que, més enllà de l'òrbita de Neptú, hi havia un planeta que pesava diverses vegades més que la Terra.
Lowell va construir un observatori del Flagstaff d'Arizona per a estudiar els “canals” de Martitz i va utilitzar els seus telescopis per a buscar el “Planeta X” predictible fins a la seva mort en 1919.
Per a extreure les plaques fotogràfiques que podien demostrar l'existència del “planeta X” en 1929, l'observatori va construir un nou telescopi. El director va contractar a Tombaugh per a realitzar una pesada exposició de plaques cada nit i analitzar-les diàriament.
El treball de Tombaugh consistia a comparar plaques extretes uns dies abans per a veure si hi havia “estrelles” que es movien. Per a 1930, Tombaugh estava mirant entre les estrelles de Bessons. De sobte, es va adonar que un punt de llum estava mogut entre dues plaques extretes sis nits abans. El nom del déu de les espècies de fauna semblava apropiat per a aquest planeta, exiliat en el costat fosc del Sistema Solar.
Tombaugh va trobar aquest punt a uns graus de la posició suggerida per Lowell per al Planeta X. A més, l'òrbita de Plutó era molt semblant a la dels planetes predicidos per Lowell i Pickering.
Però hi havia un problema: Plutó era una llum molt més lenta del que hauria de ser el Planeta X. Aquesta era la raó per la qual els astrònoms s'han deixat de costat. No es podia dir realment que el Planeta X previst a Plutó era el mateix.
La resposta es va trobar en 1978. L'astrònom Jim Christy va pensar a revisar algunes de les fotografies que anteriorment havien estat descartades, ja que la imatge de Plutó apareixia estirada, com si durant l'exposició el telescopi s'hagués mogut improvisadament. Christy es va adonar que mentre en les plaques apareixien les estrelles ben definides i circulars, només Plutó apareixia estirat. Aquesta imatge allargada era el resultat de dues imatges en cascada: Un membre de Plutó i llum més lenta. Christy va estudiar les plaques extretes uns anys abans i va descobrir el mateix tipus d'imatge. Bob Harrington, company de Christy, i el propi Christy van descobrir que aquestes imatges corresponen a una lluna que passa una setmana aproximadament donant la volta a Plutó a 20.000 quilòmetres.
Basant-nos en la llei gravitatòria de Newton, Christy i Harrington de seguida van descobrir Plutó i la massa combinada de la seva lluna. Aquesta massa va ser trobada entorn de 1/500 de la massa de la Terra. El Planeta X de Lowell hauria de ser bastant més pesat que la Terra per a influir a Urà i Neptú. Plutó no era, per tant, “Planeta X”.
Christy, el descobridor del nou satèl·lit, va batejar al satèl·lit com “Txaron” en honor a la seva esposa Charlene.
Des que es van treure les primeres fotos de Plutó i Txaron, alguns astrònoms han aconseguit imatges en les quals tots dos cossos apareixen separats. Això ens mostra que tots dos tenen una grandària similar. La majoria dels satèl·lits tenen la grandària d'un petit percentatge del planeta pare, a excepció de la quarta part de la grandària de la Terra. El diàmetre de Txaron és la meitat que el de Plutó. En conseqüència, el planeta i la seva lluna tenen la seva òrbita al voltant d'un centre comú de gravetat que es troba entre tots dos.
Com la nostra Lluna sempre té la mateixa cara cap a la Terra, Txaron sempre té la mateixa cara mirant a Plutó. En tots dos casos, la gravitació del planeta frena la rotació del satèl·lit, estant obligat a mantenir la mateixa orientació respecte al planeta. En ser tan gran amb Txaron Plutó, també frena a Plutó, per la qual cosa el costat de Plutó sempre mira a Txarón.
L'òrbita de Plutó i Txarón respecte al pla solar és molt inclinada. Mirant des del sòl, a vegades veiem l'òrbita en un pla gairebé horitzontal, donant la sensació que tots dos cossos giren en un cercle. Però altres vegades no ho veiem així. Plutó i Txaron van abans del baptisme, com si una d'elles fos l'òrbita de l'altra. Els amagatalls, o la temporada en la qual un passa per davant de l'altre, tenen lloc cada 124 anys (la meitat del temps que Txaron i Plutó passen donant la volta al sol) i duren cinc anys.
Al març de 1985, els astrònoms van descobrir que la vora de l'òrbita de l'u tallava la vora de l'òrbita de l'altre. Van veure com un cos ocultava cada vegada més a l'altre, fins que en 1987 i 1988 es va ocultar completament després de Txaron Plutó, la part més allunyada de l'òrbita. En la part més pròxima de cada òrbita, Txaron va passar de ple per davant de Plutó, ocultant part de Plutó. Per a octubre tots dos apareixeran a la vista, XXII. Fins al segle XX.
Quan Plutó comença a amagar-se en Txaro, o viceversa, tota la llum del sistema ha d'atenuar-se.
Mesurant exactament el temps que transcorre des que el sistema comença a esmorteir-se fins que torna a brillar, Buie, astrònom que opera en l'Institut de Ciències de Baltimore, ha calculat la grandària de tots dos cossos. La precisió de la tècnica ens sorprèn més que els resultats, ja que mesura la grandària dels cossos a 4 bilions de quilòmetres de distància amb una precisió de pocs quilòmetres.
Plutó té un diàmetre de 2284 quilòmetres, mentre que Txaron té la meitat de la grandària de Plutó, concretament 1192 quilòmetres. Plutó té dos terços del diàmetre de la Lluna.
Malgrat conèixer els diàmetres de Plutó i Txarón (de cadascun), les característiques de les òrbites només permeten conèixer tota la massa del sistema.
Basant-se en les dades aportades per l'espaiador Voyager sobre la densitat dels satèl·lits, els astrònoms creien que Plutó estava compost principalment per aigua gelada o gel de metà, però en gran proporció Plutó té pedra. Investigant amb major precisió, és el que han descobert, és que les tres quartes parts de Plutó són pedres i la major part de l'altre quart és aigua gelada i metà en un petit percentatge.
L'ocultació entre Plutó i Txaron permet als astrònoms realitzar per primera vegada un mapa de les característiques superficials dels dos mons. Una vegada més, han de mesurar amb precisió la llum del sistema. Encara que al principi sembli una tècnica molt senzilla, es necessita una gran capacitat d'ordinador per a convertir les observacions sobre Plutó i Txarón en mapes. Buie ha utilitzat l'anomenat “mètode més entropiagente”.
Tenint en compte el que apareix en el primer mapa de Plutó, el planeta presenta cascos brillants en els pols, probablement composts de metà gelat. Són tres o quatre vegades més brillants que la part més fosca de l'equador. La zona de l'equador és de color vermellós.
Buie aconsella anar amb compte a l'hora d'interpretar les zones fosques i brillants de l'equador. En la seva opinió, les taques de Plutó estan relacionades amb el nombre de metans superficials. Un lleuger augment de la temperatura permet l'evaporació del gran nombre de metans superficials de Plutó.
Dos mons diferents
Txaron i Plutó, segons Buie, són bastant diferents. Txaron és molt més uniforme. Es creu que no té casc polar i no hi ha bandes en l'equador. El tret més característic en latituds és que es tracta de bandes corresponents a zones de la Terra: en un hemisferi banda fosca i en l'altre hemisferi banda brillant.
També s'han estudiat les radiacions infraroges i s'han trobat diferències entre Plutó i Txaron. En estar tots dos cossos tan prop de la pila, és gairebé impossible separar l'espectre infraroig de Plutó de l'espectre de Txaron.
Com s'esperava, l'espectre infraroig de Plutó mostrava grans línies de metà. Però Txaron no mostrava restes de metà, però sí una línia evident de dues micres, característica de l'aigua gelada. És similar als espectres de llunes gelades de Júpiter, Saturn i Urà. Per a Buie, Txaron i Plutó inicialment podien tenir una superfície similar (metanosa). A causa de la menor gravetat de Txarón, el seu metà inicial va fugir cap a l'espai, deixant a la vista la capa d'aigua gelada. Per tant, com Plutó pot esperar que la llum solar es reflecteixi millor que Txarón, i com es pot observar fent una anàlisi de la quantitat de llum que reflecteix cada cos, Plutó reflecteix la meitat de la quantitat de llum que rep i Txaron només un terç.
També es van realitzar observacions sobre l'atmosfera de Plutó, que mostraven dues zones diferenciades. La capa més alta té uns 300 quilòmetres de gruix. Més a baix es troba la capa de voltes de 46 quilòmetres de gruix mínim.
La pressió que exerceix l'atmosfera de Plutó és d'uns milions de la qual exerceix la Terra, però l'extensió de l'exterior de l'atmosfera respecte a la grandària de Plutó és enorme. Encara que Plutó té una cinquena part del diàmetre de la Terra, la seva atmosfera és el doble. L'astrònom Elliot, un savi astrònom que ha participat en nombroses observacions, afirma que l'atmosfera pot tenir una mica de metà, però no és necessàriament l'ingredient principal. Els components principals podrien ser nitrogen o argó. A partir de les dades de les observacions, l'atmosfera està constituïda per metà (68 K) o principalment nitrogen (107 K).
En l'actualitat, els investigadors tracten d'esbrinar què ocorre en la part baixa de la capa de gambes. Tant Plutó com Txaron han estat mesurant la seva posició exacta (no sols un respecte a l'altre sinó també respecte a les estrelles que estan més enrere). I com a conseqüència d'aquests mesuraments, el resultat és que, tenint en compte tota la massa que s'ha denominat planeta duplicat, Plutó té una part menor de l'esperat. Això significa que Plutó té menor densitat o que ella és menor del que es pensava fins ara.
La dècada dels 80 i la dècada incipient són ideals per a l'estudi de l'atmosfera a Plutó. Plutó té una llarga òrbita al voltant del sol i va passar pel punt més pròxim al setembre de l'any passat. Des de 1979 Plutó està més prop del Sol que Neptú, situació que es mantindrà fins a 1999. Alguns investigadors han analitzat que la densitat i l'extensió atmosfèrica de Plutó depèn en gran manera de la distància al sol. En el punt més allunyat del Sol, l'atmosfera es condensa a la superfície en forma de neu metànica. Cada vegada que s'acosta al sol, una proporció del metà s'evapora formant així l'atmosfera.
L'estranya òrbita de Plutó ha sorprès l'astrònom des de la dècada de 1930. Veient que creua l'òrbita de Neptú, com no es toquen o com a conseqüència de la gravetat de Neptú, com no surt fora del Sistema Solar? Els astrònoms s'han fet preguntes com aquestes. Ocupa una òrbita al voltant del Sol 1,5 vegades més que el temps que passa Neptú. Cada vegada que Plutó està prou prop del Sol, Neptú es troba en la seva òrbita lluny de Plutó, per la qual cosa no existeix cap perill. A més, ja hem dit que Plutó té l'òrbita inclinada, per la qual cosa en períodes pròxims al Sol es troba més a baix del plànol de Neptú.
Fins ara, els astrònoms podien dir poc sobre l'origen i el futur de Plutó. Fins que va ser descobert en Txaro, molts astrònoms van creure que era la lluna de Plutó Neptú (lluna escapolida de l'òrbita al voltant de Neptú). Però la idea que Plutó i Txaron s'havien escapolit de Neptú no semblava creïble i van rebutjar aquesta idea. Els astrònoms creuen que, basant-se només en la seva òrbita, no es pot dir que Plutó s'hagi format en aquesta mateixa òrbita que ara circula, o que, al contrari, s'hagi format en una altra òrbita i s'hagi desplaçat per la força gravitatòria d'altres planetes.
Per a conèixer una mica més sobre la formació de Plutó, el més interessant és comparar la seva composició amb la d'altres cossos exteriors del Sistema Solar. Viatjar a Plutó és alguna cosa que els astrònoms han esmentat, però sembla un somni, segons Buie. Aquesta sonda trigaria entre 60 i 70 anys a arribar a la meta. No obstant això, en l'actualitat els astrònoms també estan discutint sobre les característiques dels espais que necessitarien molt menys temps per a aquest viatge.
Una de les raons per les quals s'envia l'espai als planetes és comprendre el seu desenvolupament i la configuració del Sistema Solar, descobrint així certa claredat en la comprensió dels processos que poden generar els planetes entorn de la història i les estrelles de la nostra Terra.
Les recents observacions sobre Plutó ens indiquen que pot ser un nou tipus de món. Diferent dels planetes de pedra més pròxims al Sol i diferent dels planetes gegants gasosos. Sembla que no s'assembla a les llunes de gel dels planetes exteriors. Lluny de la calor de l'estrella central en el Sistema Solar, Plutó podria ser l'únic objecte que ens dirà com es forma un planeta a distàncies llunyanes del sistema planetari. Encara que només per aquesta raó, val la pena que l'exploració continuï.
Gai honi buruzko eduki gehiago
Elhuyarrek garatutako teknologia
