Misión New Horizons

¡Por fin, Plutón!

Tras casi una década de viaje, la sonda New Horizons se acerca al enigmático planeta enano. ¿Qué encontrará allí?

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Plutón

A mediados de julio la nave de la NASA habrá viajado aproximadamente 5.000 millones de kilómetros y pasará a una distancia de 12.500 kilómetros de Plutón, ilustrado aquí junto a Caronte, la mayor de sus cinco lunas conocidas.

Ilustración: Dana Berry

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Plutón

1930

Clyde Tombaugh, un granjero de Kansas, construyó este telescopio en 1928 con el cigüeñal de un Buick de 1910 de su padre y piezas de maquinaria agrícola. Sus dibujos de Marte y Júpiter le procuraron un empleo en el Observatorio Lowell, donde dos años después descubrió Plutón.

Foto: Bettmann/Corbis

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Plutón

2005

En el Centro Espacial Kennedy de Florida, la nave New Horizons aguarda a ser encapsulada en la cofia que la protegerá durante el lanzamiento y el vuelo a través de la atmósfera terrestre. La nave espacial más veloz que se ha lanzado hasta ahora alcanzará Plutón el 14 de julio de 2015.

Foto: NASA

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2006

La New Horizons inicia su vuelo desde la Estación de la Fuerza Aérea de Cabo Cañaveral, a bordo de un cohete Atlas V. Tras pasar junto a Plutón, la nave continuará su viaje hacia los confines del sistema solar.

Foto: NASA

14 de julio de 2015

Pequeño, frío y situado a una distancia para nosotros inimaginable, Plutón siempre ha sabido guardar muy bien sus secretos. Desde su descubrimiento en 1930, el planeta enano se ha mantenido fuera de nuestro alcance, y su helada superficie ha sido una borrosa incógnita que ni siquiera los telescopios más potentes pueden penetrar. Sabemos cosas de Plutón, pero en verdad no lo conocemos.

Todo cambiará el 14 de julio, cuando está pre­­visto que la nave New Horizons de la NASA pase a tan solo 12.500 kilómetros del gélido planeta enano. Si todo sale bien, el fugaz encuentro revelará el último de los mundos inexplorados del sistema solar clásico. Por fin tendremos ocasión de ver su superficie y la de su luna de mayor tamaño, Caronte. Los científicos tienen algunas previsiones sobre lo que pueden encontrar, pero lo único seguro es que habrá sorpresas.
«El Plutón que imaginamos se disolverá como una nube de humo», afirma Alan Stern, investigador principal de la misión New Horizons.

Expediente X
No sería la primera vez que Plutón frustra las expectativas. En 2006, año del lanzamiento de la New Horizons, Plutón desapareció de la lista de los planetas propiamente dichos para ingresar en las filas de los «planetas enanos». El cambio no fue tanto una sorpresa celeste como una decisión de los astrónomos de la Tierra, pero lo cierto es que Plutón ha sido un mundo de difícil abordaje desde antes de su descubrimiento.

Ya en la década de 1840, un complicado cálculo predijo la existencia de un planeta más allá de la órbita de Neptuno. Los cálculos basados en la masa de Neptuno indicaban que su órbita y la de su vecino Urano no se ajustaban a las predicciones del movimiento planetario. Algunos astrónomos dedujeron entonces que en los confines del sistema solar tenía que haber al menos un mundo de grandes dimensiones, aún desconocido, que desviaba el recorrido de los gigantes helados y los hacía trazar órbitas irregulares alrededor del Sol.

A comienzos del siglo XX, la caza del planeta misterioso cobró impulso: quien lograra localizarlo tendría el honor de descubrir el primer pla­neta nuevo en más de 50 años. La búsqueda del llamado «planeta X» atrajo la atención del aristó­crata bostoniano Percival Lowell, más conocido quizá por creer que había visto canales de riego en Marte. Lowell mandó construir un observatorio en Flagstaff, Arizona, que en 1905 se convirtió en el epicentro de la caza del planeta X, con Lowell calculando y recalculando su probable posición y pidiendo equipamiento prestado para captarlo. Pero el multimillonario aficionado a la astronomía falleció en 1916 sin saber que el planeta X existía realmente.

Llegamos a 1930. Una tarde de febrero, Clyde Tombaugh, de 24 años, se encontraba en su puesto del Observatorio Lowell. Procedente de la zona rural de Kansas, se le había asignado la misión de encontrar el esquivo planeta. No tenía estudios académicos de astronomía, pero sí una notable habilidad para construir telescopios, a veces con piezas de automóviles viejos y otros objetos inimaginables. Era un perfeccionista. «Cuando sembraba sorgo en la granja de Kansas –escribió en 1980 en sus memorias–, las hileras tenían que salirme rectas como una flecha. Después, en el observatorio, tenía que comprobar todos los cuerpos sospechosos, por tenues que fueran.»

Tombaugh pasó casi un año buscando el mundo perdido con un instrumento llamado comparador de destellos. El ruidoso aparato permitía contemplar una tras otra, en rápida sucesión, imágenes del cielo de larga exposición, a menudo con cientos de miles de estrellas, captadas a intervalos de pocos días. Cualquier objeto que se hubiera desplazado una distancia significativa durante ese intervalo de tiempo (por ejemplo, un planeta o un asteroide) parecía moverse al pasar de una imagen a otra.

Aquella tarde, un 18 de febrero, Tombaugh estaba utilizando el comparador para evaluar miles de estrellas con la única ayuda de su agudeza visual. De repente, en unas fotos tomadas en enero con un intervalo de seis días, detectó una mota de luz que no se quedaba quieta. En una imagen, estaba a la izquierda de dos estrellas brillantes; en la siguiente, unos milímetros a la derecha de las mismas estrellas. Tombaugh hizo avanzar y retroceder el aparato, pasando de una imagen a otra, y comprobó que la mota saltaba de la primera a la segunda posición. Cogió una regla y midió la diferencia entre los dos puntos. Después buscó el mismo punto en otra imagen del cielo tomada en enero. Por último, utilizó una lupa para confirmar la presencia del potencial planeta en otro juego de fotos, tomadas por una cámara diferente. Al cabo de 45 minutos, estaba seguro. Había hallado el planeta X. «Cuando ves la mancha que es Plutón, te das cuenta de que es una manchita de nada –dice Will Grundy, miembro del equipo de la misión New Horizons que trabaja en el Observatorio Lowell–. Había que mirar mucho y muy bien. No sé cómo Tombaugh no se quedó ciego.»

Después de varias semanas de seguimiento, el Observatorio Lowell anunció el descubrimiento. Pero casi de inmediato, los astrónomos notaron que algo no encajaba. El punto de luz saltarín era demasiado tenue para ser el planeta X. Ni siquiera los mejores telescopios de la época podían resolver el disco planetario, lo que significaba que el objeto era demasiado pequeño para justificar las alteraciones observadas en las órbitas de los gigantes de hielo. «Esperaban algo más grande y brillante –dice Owen Gingerich, astrónomo emérito del Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian–. Aun así, supusieron que sería más o menos del tamaño de la Tierra: mucho más pequeño que Urano y Neptuno, pero un planeta al fin y al cabo.»

El Observatorio Lowell se puso a buscarle un nombre. Llegaron cientos de cartas. «Minerva» encabezó las preferencias al principio. La viuda de Lowell, Constance, que había entorpecido la búsqueda del planeta al querellarse con el observatorio por la cuantiosa herencia de su marido, sugirió llamarlo «Percival», «Lowell» y finalmente, renunciando a toda modestia, «Constance».
Al otro lado del océano, una niña inglesa de 11 años llamada Venetia Burney propuso «Plutón», por el dios romano del inframundo. El carácter tenebroso del nombre parecía apropiado para un planeta situado en los oscuros confines del sistema solar, y respetaba la tradición de los nombres mitológicos. Además, empezaba con las dos iniciales de Percival Lowell. Así pues, el 1 de mayo, el Observatorio Lowell anunció que el planeta X se llamaría Plutón.

Sin embargo, con su peculiar órbita inclinada y sus dimensiones asombrosamente reducidas, el planeta seguía siendo un enigma. A lo largo de los años, los cálculos estimados de su masa fueron arrojando resultados cada vez menores, hasta que en 2006 los astrónomos decidieron desterrarlo del grupo de los planetas y clasificarlo como «planeta enano». Observando la interacción de Plutón con su satélite Caronte, los científicos han deducido que su masa es apenas igual a dos milésimas partes de la de la Tierra. Caronte, descubierto en 1978, es casi la mitad de grande que Plutón; de hecho, es tan grande que los dos cuerpos forman en realidad un sistema binario. Giran en torno a un punto en el espacio situado entre ambos y com­ponen un planeta enano doble que se mueve en el centro de un sistema asombrosamente complejo, integrado al menos por cuatro lunas más.

Se cree que podría haber más satélites alrede­dor de Plutón, probablemente con órbitas compartidas o intercambiables, que no describirían una danza elegante, sino caóticas rotaciones.
«No me sorprendería llevarme una sorpresa y encontrar algo realmente extraño», apunta Alex Parker, investigador posdoctoral del equipo de la misión New Horizons. A finales de la década de 1980, la Voyager 2 de la NASA había recorrido los dominios de los planetas gigantes y revelado la verdadera masa de Neptuno. Cuando ese dato, equivalente a unas 17 masas terrestres, se introduce en las viejas ecuaciones utilizadas para predecir la existencia de un noveno planeta, las irregularidades desaparecen. En realidad, la órbita de Urano alrededor del Sol es predecible y hasta aburrida. No hay ningún planeta grande que altere su marcha. De no haber sido por el error de cálculo y por la paciencia prodigiosa de un joven astrónomo, podríamos haber tardado varios decenios más en descubrir el pequeño y lejano Plutón.

Nacimiento violento

Ahora que ya no es un planeta, ni un inadaptado que altera las órbitas de sus vecinos, Plutón también ha dejado de ser un cuerpo celeste único. Es uno de los miles de mundos que pueblan el cinturón de Kuiper, un vasto anillo de cometas y gélidos planetas enanos situado más allá de la órbita de Neptuno. Las huellas de las fases forma­tivas del sistema solar, borradas desde épocas re­­motas de la superficie terrestre, siguen presentes en esos objetos de 4.600 millones de años, a la espera de confirmar o desmentir las teorías sobre los turbulentos inicios de nuestro sistema solar.

La estructura del cinturón de Kuiper apunta a una violenta reordenación de los planetas gi­­gantes en las primeras fases, una gran migración que produjo un bombardeo de pequeños cuerpos celestes. Los científicos esperan poder utilizar los cráteres de la superficie de Plutón y de Caronte para calcular la población del cinturón de Kuiper y reconstruir sus cambios a lo largo del tiempo. Esos cálculos son esenciales para reconciliar las ideas sobre la migración de los planetas gigantes y sus efectos sobre la estructura del sistema solar. «Creemos que el cinturón de Kuiper era mucho más masivo en los comienzos», dice Stern.

Lo que averigüemos acerca de Plutón también podría permitirnos vislumbrar los procesos que conformaron la Tierra primitiva hasta convertirla en lo que es hoy. En los comienzos, un en­­voltorio gaseoso de hidrógeno y helio rodeaba nuestro planeta recién nacido, pero a lo largo de millones de años esa atmósfera escapó al espacio. Según Stern, Plutón es el único lugar del sistema solar donde aún podemos estudiar algo similar, aunque su atmósfera es de nitrógeno. Pero ahí no acaban las similitudes. Los científicos creen que Caronte se formó a raíz de un impacto colosal, semejante al que produjo nuestra Luna. Pero si bien nuestro satélite se formó a partir del disco de detritos de materia fundida generados por la colisión, Caronte fue arrancado relativamente intacto de Plutón. Y si bien la formación de nuestra Luna dejó relativamente despejado el espacio a nuestro alrededor, la menor gravedad de Plutón hizo que los detritos del impacto salieran despedidos mucho más lejos, por lo que los residuos aún presentes en torno al sistema binario podrían ser un riesgo para la New Horizons.

Paso peligroso

Lanzada desde Cabo Cañaveral, en Florida, la nave de la NASA atravesó como una exhalación el sistema solar, a una velocidad media de casi 1,6 millones de kilómetros al día. Llegó a Júpiter un año después del lanzamiento y aprovechó la gravedad del planeta gigante para incrementar aún más la velocidad y ahorrar casi cuatro años de viaje. Pero incluso con ese impulso, la New Horizons necesitaría otros ocho años para alcanzar el planeta enano, que por término medio se encuentra 40 veces más lejos del Sol que la Tierra. A esa distancia, las temperaturas en Plutón pueden alcanzar los -240 grados centígrados.

Los científicos no saben con certeza con qué se encontrarán, ni si la vertiginosa velocidad de la nave permitirá atravesar sin daños el sistema de Plutón, probablemente sembrado de pequeñas lunas y mortíferas partículas de polvo. «Cualquier cosa del tamaño de un grano de arena es un peligro potencial para una nave espacial –afirma Mark Showalter, del Instituto SETI y miembro del equipo de evaluación de riesgos de la misión–. Si corta una conexión eléctrica o golpea una unidad procesadora de la nave, los daños podrían ser irreparables.»

En las semanas que faltan hasta el encuentro con Plutón habrá tensos análisis de las últimas imágenes enviadas por la New Horizons. Como hizo Tombaugh hace 85 años, el equipo estará atento a todo lo que se mueva, a los píxeles delatores de una luna desconocida que quizá desprenda nubes de polvo. «Estamos en la torre del vigía, contemplando los escollos rocosos que amenazan a lo lejos», comenta Showalter.

En caso de que se detecte algún peligro, los científicos tienen planeadas varias trayectorias alternativas. Todas ellas tendrían repercusiones negativas para los aspectos científicos de la misión, pero nada puede justificar un rumbo que ponga en peligro la nave. «La razón para ir a lugares donde no hemos estado nunca es averiguar qué hay en ellos –afirma Showalter–. Vamos en busca de algo que nos asombre, pero espero que la sorpresa no sea negativa.»

Los miembros del equipo han hecho apuestas sobre cuáles serán esas sorpresas positivas. Ya saben que el planeta enano será de color rojizo, por la reacción de la luz solar con las moléculas orgánicas de la superficie, y que estará cubierto de diferentes tipos de hielo. Las borrosas imáge­nes del Hubble han revelado manchas muy claras y muy oscuras sobre la faz de Plutón y algunos científicos sospechan que concentraciones localizadas de compuestos orgánicos podrían teñir de oscuro algunas zonas. Otras regiones hacen pensar en la formación de escarcha estacional sobre el terreno multicolor, y a nadie le sorprendería ver erupciones. Sobre la superficie se cierne además una atmósfera de nitrógeno que podría ser 350 veces más voluminosa que el propio Plutón.

«Creo que veremos nieblas y probablemente espesas capas de nubes», dice uno de los miembros del equipo, Fran Bagenal, de la Universidad de Colorado en Boulder.
Pero todo son suposiciones para los integrantes del equipo: el diámetro de Plutón, el número de nuevas lunas, la existencia de cráteres, cañones o criovolcanes en el planeta enano y en Caronte. Algunos miembros del equipo piensan incluso que la luna podría robarle el espectáculo a Plutón. «Es un sistema asombrosamente complejo para un espacio tan pequeño, y probablemente mucho de lo que creemos ahora es erróneo», afirma John Spencer, del Instituto de Investigación del Sudoeste, en Boulder, Colorado.

Si queremos saber cómo es Plutón de verdad, tenemos que ir allí. Hemos tardado 85 años, pero ahora por fin tenemos una cita con el polémico planeta enano de Tombaugh. Y en cierto modo, él también acudirá al encuentro, ya que a bordo de la New Horizons viaja un pequeño vial con sus cenizas, una presencia simbólica que pasará por el lado de Plutón y se adentrará en el cinturón de Kuiper, quizás en busca de otro pequeño mundo que explorar.