Sobre planetas y planetas enanos

A 15 años de un cambio histórico

Santiago Paolantonio

En el mes de agosto pasado (2021) se cumplieron 15 años de un acontecimiento histórico, la modificación de la clasificación de los objetos constitutivos del Sistema Solar. Aunque se trató de una cuestión “técnica”, tuvo gran repercusión no solo en la comunidad astronómica sino también en el público general.

El 24 de agosto de 2006, durante la 26 Asamblea General de la Unión Astronómica Internacional (IAU) realizada en la ciudad de Praga, República Checa, se aprobó por amplia mayoría la Resolución 5A[1] que propuso una definición de planeta y creó una nueva categoría de objetos, los “planetas enanos”. De este modo, los planetas quedaron limitados a Mercurio, Venus, Tierra, Marte, Júpiter, Saturno, Neptuno y Urano, mientras que Plutón, Ceres y Eris (a los que luego se agregaron Makemake y Haumea) se clasificaron como “planetas enanos”, mientras que el resto de cuerpos del Sistema Solar fueron nombrados colectivamente como “cuerpos menores”. Corresponde aclarar que la clasificación “planeta enano” no es un subgrupo de planeta, se trata de otro tipo de objeto. También se aprobó la Resolución 6A, en la que se crea una nueva categoría para objetos transneptunianos de la que Plutón sería el prototipo, los plutoides.

 Gráfico explicativo de la nueva clasificación incluido en el comunicado de prensa del 24 de agosto de la Asamblea General de la IAU. En amarillo “Planetas” o “Planetas clásicos” (¿?) y “Planetas enanos”. Hoy deben incluirse entre los planetas enanos a Makemake y Haumea. (https://www.iau.org/news/pressreleases/detail/iau0603/#1).

Las razones del cambio son expresadas en forma resumida en la misma resolución 5 A, en la que se manifiesta que las observaciones estaban cambiando la comprensión de los sistemas planetarios, por lo que resultaba importante que la nomenclatura para los objetos reflejara el conocimiento que de los mismos se tenía en ese momento. En particular, la designación “planeta”, que originalmente describía a los “vagabundos” que se conocían desde la antigüedad solo como luces en movimiento en el cielo debía ser actualizada a la luz de descubrimientos recientes.

 Un momento de la votación de las resoluciones en la 26 Asamblea General de la IAU de 2006 (https://www.iau.org/public/images/detail/iau0603c/).

La modificación fue muy resistida por la supuesta “degradación” de Plutón, de planeta a planeta enano, no solo por un grupo de astrónomos, principalmente estadounidenses, también por parte del público general, desconcertado por un cambio que no se creía posible. Las razones de esta reacción, aunque diversas, fueron principalmente nacionalistas, dado que se trataba del planeta descubierto por un estadounidense, y sentimentales, pues generaciones enteras aprendieron que Plutón era un planeta, el más lejano. De hecho, aún persisten críticas al cambio, vinculadas a estos aspectos.

Desde el descubrimiento de Plutón en 1930, se han hallado muchos nuevos cuerpos en el Sistema Solar, en general “menores”, que por diversas razones no han trascendido al gran público[2], por lo que muchas personas han formado una idea de un entorno espacial estático, sin cambios. Se suma a esto, una concepción muy simplificada de cómo es el Sistema Solar, formado por solo ocho (o nueve) planetas y sus satélites, mientras que el desarrollo del instrumental astronómico ha generado una constante sucesión de descubrimientos mostrando un sistema cada vez más diverso y complejo.

Los planetas enanos con sus satélites, esquema comparativo de sus tamaños respecto al de la Tierra (S. Paolantonio, base NASA).

En general se pierden de vista que el Sistema Solar es un modelo científico, una conceptualización, construida a lo largo de miles de años. Es uno más de los miles de sistemas planetarios existentes en la Vía Láctea y seguramente en todas las galaxias del universo. Actualmente se entiende al Sistema Solar como constituido por una miríada de objetos de diversos tamaños, formas y composiciones, unidos por la gravedad del Sol, con un origen común, y que se extiende mucho más allá de Neptuno o Plutón, más de un millar de veces la distancia que separa a estos objetos del Sol.

Por otro lado, parece haber un cierto desconocimiento de lo que significa la modificación de la clasificación de los objetos. Clasificar implica agrupar elementos con características similares o afines de acuerdo a determinado/s criterio/s, y en ciencia es una actividad frecuente, pues resulta ser una herramienta poderosa para la investigación. Se clasifican las plantas, por ejemplo, sin flor o con flor, o las rocas, por ejemplo, sedimentarias, ígneas, metamórficas. En astronomía es sumamente usual, las estrellas se clasifican por su tamaño o por su espectro, y las galaxias por sus formas. Las clasificaciones cambian según los criterios empleados y en la medida que se desarrolla el conocimiento sobre el objeto de la clasificación. Es importante recordar que Plutón, o Ceres, siguen siendo lo que son independientemente de la forma en que nos ocurre llamarlos o encuadrarlos.

Un poco de historia

La historia de lo ocurrido en la Asamblea de la IAU y las razones que llevaron a la propuesta fue abordada en varias oportunidades, incluso por los protagonistas, tal el caso de Gonzalo Tancredi[3], por lo que no es la intención de este texto repetir lo ya escrito, por ejemplo, en:

Iniciamos afirmando que lo ocurrido aquel día de 2006 fue un hecho histórico. Sin dudas se trató de un evento singular, teniendo en cuenta que se definió lo que es un planeta y ocurrió durante una reunión de astrónomos que decidió la modificación ¡por votación!. Sin embargo, corresponde aclarar que cambios en la denominación y la categorización de los objetos celestes han sucedido más de una vez a lo largo de la historia de la astronomía.

Destacar algunos acontecimientos relacionados con estos cambios en el pasado, seguramente servirá para enriquecer la opinión que se tiene sobre el tema. Por esta razón, a continuación, se repasan algunos hitos en los que se identifican modificaciones de algún modo similares a las de 2006. Corresponde advertir que esta enumeración no pretende ser exhaustiva, solo son ejemplos de algunos de los eventos que se dieron a lo largo de la compleja historia de la astronomía, que fueron elegidos con la intención mencionada.

El conocimiento que se tiene del cosmos se fundamenta en la observación del cielo. En un inicio, a simple vista, se identificaron el Sol, la Luna y las estrellas. Se sumaban algunos puntos luminosos que se movían entre éstas últimas, los “planetas”, palabra proveniente del griego que significa “errante” o “vagabundo”, término éste último al que se hace referencia en la Resolución 5A de la IAU. Los planetas eran cinco, a los que cada civilización nombró a su manera y que hoy identificamos como Mercurio, Venus, Marte, Júpiter y Saturno. Otros elementos que se observaron, cuya aparición era aleatoria, fueron los meteoros y los cometas, éstos últimos muy poco frecuentes, los que durante siglos resultaron motivo de discusión de si se trataban de fenómenos atmosféricos o celestes.

Desde la Tierra, un lugar singular, centro de todo y atracción de todo, se observaban a todos éstos astros moverse a su alrededor.

Esta visión del cosmos persistió durante muchos siglos. Aristarco de Samos (y seguramente otros pensadores hoy desconocidos), tres siglos antes de Cristo, planteó la posibilidad que fuera el Sol y no la Tierra el que ocupara el centro de todo. Pero habrá que esperar hasta fines de los 1500, para que esta propuesta heliocentrista, reflotada por Copérnico, comenzara a considerarse seriamente[4].

La posterior invención del telescopio y su empleo a comienzos del siglo XVII para observar los objetos celestes, amplió drásticamente nuestra visión del universo y contribuyó a hacer más creíble el heliocentrismo[5]. El Sol definitivamente dejó de ser una esfera inmaculada, la Luna se llenó de cráteres y montañas, a la vez que se descubrió que el número de estrellas era muy superior a los algo más de 7 millares que  se veían a simple vista a lo largo del año. Las observaciones realizadas gracias a este adelanto tecnológico llevaron a:

  • Que los planetas dejaran de ser simple puntos, pues se los puedo apreciar como discos, al igual que la Luna y el Sol.
  • El descubrimiento (por Galileo Galilei) de cuatro nuevos planetas girando en torno a Júpiter.
  • Que la Tierra se considerase un planeta. Entonces eran seis los planetas.

Con posterioridad, los cuatro “planetas” de Galileo, que se distinguían del resto por girar en torno a Júpiter y no el Sol, al igual que otro descubierto en Saturno (Titán), comenzaron a denominarse satélites. Plutón no fue el primero que fue denominado como planeta y luego clasificado de otro modo.

En noviembre de 1680, fue avistado a simple vista un brillante cometa que dejó de ser visible al acercarse al Sol. A fines de ese año, apareció un nuevo cometa que se lo pudo seguir por varios meses. En contra de las afirmaciones que aseguraban que se trataba de dos objetos distintos, el astrónomo John Flamsteed propuso la hipótesis de un cometa único. A partir de las leyes sobre las fuerzas gravitatorias desarrolladas por Newton, contando con los datos observacionales logrados por Flansteed y suponiendo que se trataba del mismo cuerpo, en 1705 Edmond Halley anticipó su retorno para mediados de ese siglo. La predicción se cumplió al divisarse el cometa en 1759 (que pasó a ser llamado “Halley”).

  • De este modo, un nuevo tipo de objeto, los cometas, se incorporaron definitivamente a la lista de integrantes del Sistema Solar.

Los hechos comentados llevaron a considerar la existencia de nuevos cuerpos celestes como muy posible. En 1781, el estudioso del cielo William Herschel, empleando un telescopio de su fabricación, descubrió un objeto que se movía entre las estrellas. A pesar que inicialmente pensó que se trataba de un cometa, las observaciones sucesivas determinaron que era un nuevo planeta, Urano.

  • El impacto del hallazgo de Urano fue tremendo, el Sistema Solar ya no tenía 6 sino 7 planetas. ¿Existirían más?

En solo dos siglos, la visión de nuestro entorno cósmico firmemente establecida por milenios había cambiado definitivamente.

Dos décadas más tarde, el 1 de enero de 1801, el astrónomo jesuita Giuseppe Piazzi, desde el Observatorio de Palermo, Sicilia, descubrió un objeto que se movía entre las estrellas que estaba midiendo. Las observaciones reiteradas y la posterior recuperación del cuerpo en el mes de diciembre siguiente por el astrónomo Franz X. Von Zach, gracias a los cálculos de Carl F. Gauss, confirmaron que se trataba de un nuevo planeta que se ubicaba en la extensa región existente entre Marte y Júpiter.

  • En 1802 Piazzi publicó el descubrimiento del nuevo planeta al que llamó “Cerere Ferdinandea”, Ceres por la patrona de Sicilia y Ferdinandea por el rey de esa isla, Fernando III, que había ayudado a la creación del observatorio. Finalmente, su nombre derivó en “Ceres”.

Ese año, el mencionado Herschel, en consideración al pequeño tamaño de Ceres y habiendo encontrado Heinrich Olbers otro cuerpo similar en la misma región, Pallas, propuso identificarlos como objetos distintos a los planetas y denominarles “asteroide”, por su aspecto puntual al ser observados con el telescopio. Sin embargo, la gran mayoría de los astrónomos no consideraron adecuado el cambio.

La identificación de Ceres y Pallas como planetas se mantuvo por décadas, al igual otros que se encontraron en los años siguientes, Juno en 1804 y Vesta en 1807[6], de modo que en esa época el número de planetas del Sistema Solar se extendió a 8, 9, 10, 11 y siguió creciendo en la medida que los descubrimientos se multiplicaban.

  • Finalmente, se hizo evidente que este conjunto de objetos ubicados en la región en torno a Marte y Júpiter se diferenciaban de los planetas, y pasaron a llamarse “asteroides” de acuerdo a la propuesta de Herschel, si bien aún persiste algo de aquella antigua clasificación pues es usual denominarlos como “planetas menores”.

Nuevamente Plutón no fue el primer objeto denominado inicialmente como planeta y luego clasificado de otro modo. “Pobre” Ceres que pasó de planeta, a asteroide y luego a planeta enano.

Los asteroides se ubican formando un “cinturón” entre Marte y Júpiter, sin embargo, un número no despreciable tienen órbitas que los llevan más allá de esta región.

Las precisas determinaciones de posiciones de Urano mostraron que su órbita no era exactamente la predicha por las leyes newtonianas. Se propuso como explicación de esta anomalía, la existencia de otro planeta ubicado más alejado que Urano. El matemático Urbain Le Verrier calculó los parámetros orbitales del hipotético cuerpo, con los cuales Johann Galle lo descubrió el 23 de septiembre de 1843.

  • Este evento marcó otro hito en la historia de la astronomía, más allá del descubrimiento en sí, fue realizado mediante el cálculo, en forma similar a lo ocurrido con el cometa Halley. Ya eran 8 los planetas.

Nuevos cálculos mostraron la posibilidad de la existencia de otro planeta, aún más alejado del Sol. Percival Lowell, un adinerado ciudadano estadounidense, se dedicó a su búsqueda desde su observatorio particular hasta su muerte, con resultados negativos. Posteriormente, en el mismo instituto, el observador Clyde W. Tombaugh finalmente lo ubicó el 18 de febrero de 1930[7]. El hallazgo tuvo gran repercusión y excedió al mundo astronómico, en particular en EE.UU. que se encontraba en el inicio de una profunda depresión económica, la prensa se hizo eco del descubrimiento del “planeta X”. Incluso un dibujo animado fue nombrado en honor al nuevo planeta.

Inmediatamente se hizo evidente que el nuevo astro, al que se llamó Plutón, era singular. Su órbita se encontraba muy inclinada respecto al resto de los planetas, además de ser muy excéntrica, al extremo que en determinado momento se ubicaría más cerca del Sol que Neptuno (lo que ocurrió entre 1979 y 1999). Su tamaño era pequeño, menor que el de Mercurio, y se asemejaba a los denominados “planetas terrestres” y no a los gaseosos[8] como le correspondería por la zona en que se ubicaba, una cuestión no menor, dado que se relacionaba con las teorías sobre la formación del Sistema Solar.

Algunos especularon que se trataba de un satélite de Neptuno que había escapado de su influencia. Nuevamente se repetía en parte lo que había ocurrido más de un siglo antes con Ceres. Las cosas se pusieron más raras cuando se descubrió que tenía un satélite, cuyo diámetro era un poco mayor que la mitad del de Plutón, y se ubicaba a una distancia unos 8 diámetros, constituyendo un objeto doble, un planeta doble.

En el gráfico superior, se comparan las dimensiones y distancias entre Plutón-Caronte y Tierra-Luna, las escalas se modificaron para que los cuerpos mayores tengan igual tamaño. El tamaño relativo entre Tierra y Plutón se puede apreciar abajo a la izquierda. A la derecha, se comparan las inclinaciones de las órbitas de los planetas y Plutón. El plano orbital de la Tierra se toma de referencia, de los planetas el de mayor inclinación es Mercurio (7˚) el más perturbado y cercano al Sol (S. Paolantonio).
Gráficos (fuera de escala) que representan los planos de las órbitas de Plutón y Neptuno. Debido a la gran excentricidad de la órbita de Plutón, en el tramo marcado con 1 y 2, se acerca al Sol más que Neptuno, lo que ocurrió entre 1979 y 1999 (S. Paolantonio).

A mediados del siglo XX se propuso la existencia de otro “cinturón” de cuerpos que se ubica entre la órbita de Neptuno y unas 50 veces la distancia Sol-Tierra, muchas veces más grande que el de asteroides. Esta gran estructura es hoy denominada cinturón de Kuiper o Edgeworth-Kuiper (o mejor Fernández-Edgeworth-Kuiper[9]).

A partir de 1992, nuevamente gracias a desarrollos tecnológicos que extendieron las posibilidades observacionales, entre otros una nueva generación de detectores, los CCD, y de telescopios de mayores prestaciones, se comenzaron a descubrir en esta región objetos de tamaños considerables. Estos cuerpos “trasneptunianos” se encontraron por cientos, generando nuevamente una situación particular, como había ocurrido dos siglos atrás con los asteroides. En 2005 se llegó al extremo con el descubrimiento de 2003 UB313, cuyo diámetro resultó ser similar al de Plutón. Definitivamente era necesario reconsiderar el estatus de estos astros, lo que derivó en las discusiones y propuestas planteadas al año siguiente en la 26 Asamblea de la IAU.

2003 UB313 pasó a denominarse Eris, diosa griega de la discordia, en alusión directa a las discusiones que se dieron en la Asamblea. Tampoco esta situación fue la primera en la historia de la astronomía. El asteroide descubierto en 1858 en el Observatorio Dudley ubicado en la ciudad de Albany, EE.UU., fue denominado Pandora, por Blandina Bleecker Dudley, benefactora principal del observatorio, en insinuación al conflicto que en ese momento se estaba dando entre el director y los fiduciarios, por el acceso y objetivos de la institución, que se hizo público y tomó ribetes de escándalo[10].

Lo más relevante de lo ocurrido en aquella asamblea de agosto de 2006, fue sin dudas definir por primera vez qué es un planeta, más allá de la creación de un nuevo tipo de objeto (planeta enano) o la modificación del estatus de algunos de ellos (Plutón y Ceres).

Notas

[1] (volver) La resolución 5A indica:

Por lo tanto, la IAU resuelve que los planetas y otros cuerpos de nuestro Sistema Solar, excepto los satélites, se definan en tres categorías distintas de la siguiente manera:

  • (1) Un “planeta” [1] es un cuerpo celeste que (a) está en órbita alrededor del Sol, (b) tiene suficiente masa para que su autogravedad supere las fuerzas del cuerpo rígido de modo que asuma una forma de equilibrio hidrostático (casi esférico), y (c) ha despejado el vecindario alrededor de su órbita.
  • (2) Un “planeta enano” es un cuerpo celeste que (a) está en órbita alrededor del Sol, (b) tiene suficiente masa para que su autogravedad supere las fuerzas del cuerpo rígido de modo que asuma una forma de equilibrio hidrostático (casi redondo) [2], (c) no ha despejado el vecindario alrededor de su órbita, y d) no sea un satélite.
  •  (3) Todos los demás objetos [3], excepto los satélites, que orbitan alrededor del Sol se denominarán colectivamente “Pequeños Cuerpos del Sistema Solar”.

[1] Los ocho planetas son: Mercurio, Venus, Tierra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno.

[2] Se establecerá un mecanismo en la IAU para asignar objetos limítrofes a planetas enanos y otras categorías.

[3] Actualmente incluyen la mayoría de los asteroides del Sistema Solar, la mayoría de los objetos transneptunianos (TNO), cometas y otros cuerpos pequeños.

Tomado de https://www.iau.org/static/resolutions/Resolution_GA26-5-6.pdf

Como lo señalaron otros autores, resulta singular que en el punto 1 se indique “alrededor del Sol” y no “alrededor de una estrella” para hacer extensible la definición a otros sistemas solares.

[2] (volver) Sí han tenido mucha prensa los supuestos descubrimiento del “décimo planeta” o “planeta X”. Planeta X era como se le llamaba a Plutón durante su búsqueda.

[3] (volver) Julio Fernández y Gonzalo Tancredi, ambos astrónomos uruguayos, fueron los gestores de la propuesta finalmente aprobada en la asamblea. Trabajan en el Departamento de Astronomía, Facultad de Ciencias de la Universidad de la República Uruguay; Observatorio Astronómico Los Molinos.

[4] (volver) Otras culturas posiblemente consideraron esta posibilidad. También existieron modelos alternativos en los que los planetas giraban en torno al Sol, mientras que éste lo hacía alrededor de la Tierra, propuestos por la astronomía de India o por Tycho Brahe.

[5] (volver) Debe recordarse que el Heliocentrismo es un modelo de universo y no de Sistema Solar, el cual fue superado, pues hoy sostenemos que el Sol no está en el centro de todo.

[6] (volver) El siguiente que se descubrió fue Astraea, en diciembre de 1945 por K. L. Hencke, le siguieron Hebe, Iris y Flora en 1847.

[7] (volver) El descubrimiento estuvo de algún modo signado por la suerte, dado que la hipótesis inicial en que se sostenía la búsqueda, era incorrecta, las supuestas anomalías en la órbita de Neptuno no eran tales, sino errores observacionales.

[8] (volver) Mercurio, Venus, Tierra y Marte son planetas rocosos, mientras que el resto gaseosos.

[9] (volver) El primer nombre en alusión a la contribución del mencionado astrónomo uruguayo Julio Fernández.

[10] (volver) El director era Benjamin A. Gould, luego director del Observatorio Nacional Argentino. Sobre este conflicto puede consultarse algunos detalles en el capítulo 2 de Córdoba Estelar, en el ítem “El observatorio de Albany (http://www.cordobaestelar.oac.uncor.edu/Capitulo02.pdf).

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Paolantonio, S. (2021). Sobre planetas y planetas enanos. A 15 años de un cambio histórico. Disponible en https://historiadelaastronomia.wordpress.com/pype-2/. Recuperado el … (indicar la fecha).

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