El Tamiz

Ignora lo accesorio, atesora lo esencial

Pinceladas 2013/10/20

Como vengo haciendo con estas pinceladas, no tengo orden ni concierto: cuando tengo dos o tres cosas merecedoras de ser incluidas en un apunte, publico. Por casualidades de la vida las tres de hoy tienen que ver con la planetología, pero como digo no es nada planeado.

Saturno desde otra perspectiva

Como estáis hartos de ver aquí, la sonda Cassini nos lleva enviando fotografías maravillosas de Saturno desde hace años, pero casi todas son desde un plano orbital similar. Sin embargo, hace unos días la sonda cambió la inclinación de su órbita y lleva sacando fotografías desde esa nueva perspectiva desde entonces. Un amante de la fotografía ha combinado treinta y seis de esas fotos en una ma-ra-vi-llo-sa.

No lo digo en broma. Aquí la muestro a una resolución razonable pero, si quieres un fondo de pantalla de los que parecen de mentira, descárgatela a máxima resolución. Y entonces, si dices –como Galileo– que el Universo está escrito en el lenguaje de las matemáticas y alguien te pregunta qué quieres decir, haces ¡zas!, y les enseñas esto:

Saturno perspectiva polar
NASA/JPL, combinadas por Gordan Ugarkovic. Versión a 2048x1638 px.

Todo se ve con una claridad maravillosa: la sombra, las nubes, el hexágono polar, los anillos y sus divisiones… ¡tanta belleza en una sola imagen! Que la disfrutéis.

Planetas extrasolares con planos orbitales extraños

La misión Kepler ya no sigue observando planetas extrasolares, pero sí continuamos analizando la multitud de datos que nos dejó. Aún recuerdo el tiempo en el que el descubrimiento de un planeta en otro sistema solar era un notición, e imagino que generaciones posteriores nos mirarán raro cuando digamos que vivimos en una época en la que no se conocía ningún planeta además de los que orbitaban el Sol.

Pero ahora tenemos tal cantidad de sistemas planetarios detectados que la muestra es suficientemente grande como para que haya casos raros. Me ha parecido interesante el caso de Kepler-56. Se trata de un sistema estelar a unos 3 000 años-luz del nuestro, en la constelación del Cisne, cuya estrella es algo mayor que nuestro Sol y alrededor de la cual orbitan al menos dos planetas, bastante más pequeños que Júpiter pero más grandes que la Tierra –probablemente gigantes más bien modestitos–.

Como digo, esto ya no es noticia porque detectamos nuevos planetas con una frecuencia que a los ancianos nos parece pasmosa. Lo interesante de Kepler-56 es que los dos planetas orbitan con un ángulo de inclinación de unos 45º respecto al ecuador de la estrella, y eso es muy raro. Me explico.

En el Sistema Solar la inmensa mayoría de los cuerpos que orbitan el Sol provienen de un disco protoplanetario formado a partir de la rotación de la masa de gas y polvo que formó el Sol. Algo parecido sucede en casi todos los sistemas planetarios que hemos visto –y, una vez más, que pueda decir esta frase me parece ciencia-ficción–. Algún “renegado” tiene una órbita un poco inclinada, pero casi todos giran alrededor del Sol en el plano ecuatorial de la estrella, ya que la rotación de la propia estrella también tiene su origen en la de la nube que formó al Sol y los planetas.

Kepler-56
Estructura de Kepler-56 (Nasa Ames Research Center / Daniel Huber).

Pero en Kepler-56 la cosa es muy diferente: el plano ecuatorial del astro y las órbitas de ambos planetas forman un ángulo de 45º, lo cual sólo puede deberse a una de tres posibilidades:

  • El disco no estaba originalmente en el plano de rotación de la estrella.

  • Los dos planetas han sido capturados por la estrella con posterioridad a la formación del sistema estelar.

  • Alguien más ha alterado las órbitas de ambos planetas.

Hasta hace poco no sabíamos cuál podía ser la correcta, pero ahora pensamos que probablemente se trata de la tercera. La razón es que, al ser un sistema interesante, los astrónomos han dirigido el telescopio Keck de Hawaii hacia Kepler-56, y han detectado la presencia de un tercer objeto. Aún no están seguros de si es un gigante o una pequeña estrella –probablemente una enana marrón, si no es un gigante–.

Este tercer objeto, que ves en la figura de arriba, es seguramente el responsable, con su órbita inclinada respecto a los otros dos, de la inclinación de las otras. Desde luego, dado que él mismo no orbita en el plano ecuatorial de la estrella, no todo está claro, pero es más fácil que un solo objeto más lejano haya sido capturado con una órbita inclinada que dos objetos muy cercanos –los dos planetas orbitan muy cerca de la estrella– hayan sido capturados con órbitas inclinadas un ángulo casi idéntico.

Para rizar el rizo del ballet gravitatorio, ambos planetas interiores presentan una resonancia de Laplace de 2:1 entre sí, lo que también tiende a estabilizar sus órbitas. Y si no sabes de qué hablo, hala, a leer el Sistema Solar de cabo a rabo. Te esperamos aquí.

Para saber más: A Giant Misalignment in a Multiple Planet System [nasa.gov]

Un gigante solitario

El telescopio espacial Kepler detectaba planetas mientras transitaban frente a sus estrellas, pero la tecnología sigue avanzando y también usamos otros métodos. Por ejemplo, el telescopio Pan-STARRS 1 de Hawaii acaba de detectar un planeta gigante que no orbita ninguna estrella.

Pan-STARRS 1
Telescopio Pan-STARRS 1 (University of Hawaii).

Antes de que te eches las manos a la cabeza, no es el primero. Lo que lo hace especial es que está muy cerca de nosotros, a tan sólo unos ochenta años-luz, lo cual es una distancia absolutamente minúscula dentro de la Galaxia, con lo que podemos examinarlo con un detalle imposible de otra manera. Este gigante solitario ha recibido el romántico nombre de PSO J318.5-22.

De hecho, el telescopio Pan-STARRS 1 no lo ha detectado al pasar frente a estrella sino viéndolo directamente. El objetivo de este telescopio era detectar enanas marrones, pero este planeta es tan grande –para ser un planeta– que emite una cantidad enorme de radiación infrarroja propia, tanta que Pan-STARRS 1 ha sido capaz de verlo.

PSO imagen artística
Imagen artística de PSO J318.5-22 (MPIA/V. Ch. Quetz).

Es un objeto con una masa de unas 6-7 veces la de nuestro propio gigante, Júpiter, con lo que nunca podrá alcanzar la temperatura y presión necesarias para iniciar la fusión del hidrógeno y convertirse en una estrella, pero está bastante más caliente que Júpiter: la superficie de PSO J318.5-22 está a unos 1 200 K. Tanto es así que, técnicamente hablando, se trata de una enana marrón de tipo espectral L, aunque sea un poco tonto clasificar como estrella a algo que nunca ha fusionado ni fusionará hidrógeno.

PSO J318.5-22 es aún un bebé, en términos astronómicos: tiene unos doce millones de años. Por lo tanto, estrictamente hablando no ha terminado de formarse. Ya sabes, si has leído El Sistema Solar, que nuestros propios gigantes gaseosos, como Júpiter, se siguen contrayendo a causa de su propia gravedad, pero nuestros gigantes son auténticos ancianos de miles de millones de años comparados con este recién nacido: su contracción es aún rápida y lo sigue calentando.

De modo que este monstruo cumple todas las condiciones para ser interesantísimo: es un gigante mayor que Júpiter, aún en su infancia, está muy cerca de nosotros relativamente hablando y, para rizar el rizo, no está orbitando ninguna estrella. Esto es importantísimo porque a menudo nos pasa que vemos algún planeta interesante –como los que detecta Kepler– que orbita alrededor de una estrella, pero al intentar examinarlo con cuidado la estrella nos “deslumbra”. Pero no hay nada que oculte ni por su presencia ni por su brillo a PSO J318.5-22, de modo que esperamos obtener mucha información sobre los gigantes y su nacimiento observándolo.

Para saber más: A Strange, Lonely Planet Found without a Star [ifa.hawaii.edu], The Extremely Red, Young L Dwarf PSO J318.5338-22.8603 [arxiv.org]

Astronomía, Imágenes, Noticias, Pinceladas

10 comentarios

De: josecb
2013-10-20 18:40

Interesante, ¿como se puede saber la antigüedad del planeta solitario?

De: Pedro
2013-10-20 19:00

josecb, creo que ha sido por estimación: se puede estimar muy bien la edad de las estrellas y este planeta se mueve junto con un grupo de estrellas cercanas que tienen alrededor de 12 millones de años. Por eso pensamos que seguramente se formó con ellas.

De: J
2013-10-20 19:17

Pedro,

por hacer público lo que ya te comenté por email: ¿por qué decimos que PSO J318.5-22 es un planeta muy grande en lugar de decir que es una estrella?

Espero que me perdones sacar de contexto una definición tuya, pero me impresionó cuando dabas definiciones para diferenciar planeta de planeta enano de asteroide, y en aquel momento (http://eltamiz.com/2009/07/25/el-sistema-solar-el-cinturon-de-asteroides-ii/) vimos: "un planeta es un objeto que orbita el Sol [su estrella] y lo suficientemente grande como para no sólo haber alcanzado el equilibrio hidrostático, sino para además haber “limpiado” su órbita de otros objetos [discriminante planetario > 100]". Ni que decir tiene que la definición de la Wikipedia es básicamente la misma (http://es.wikipedia.org/wiki/Planeta).

Todo eso no tiene sentido en este caso, obviamente. No pretendo ser el repelente de la clase que le recuerda al profe que hace tres semanas dijo digo en vez de diego, sino pensar en ello.

Se me ocurre que, si no orbita ninguna estrella, es que se formó probablemente a partir de su propio disco protoplanetario, pero no tenía suficiente masa como para provocar la fusión. Por lo tanto, a mí se me parece más a una estrella a medio terminar (como bien indicas, por temperatura es una enana marrón) que a un planeta que no orbita ninguna estrella... pero claro la definición de estrella de la Wikipedia (http://es.wikipedia.org/wiki/Estrella) tampoco encaja con este PSO J318.5-22.

¿Ideas?

De: Pedro
2013-10-20 19:35

J, este objeto no es una estrella propiamente dicha porque no es capaz, como bien dices, de realizar la fusión y nunca ha podido ni podrá. Creo que el término técnico es algo así como objeto subestelar o subestrella: http://en.wikipedia.org/wiki/Substellar_object

El problema es que se les asigna un tipo espectral, lo cual hace clasificarlas con el mismo sistema que las estrellas cuando realmente no lo son. Yo lo clasificaría como un planeta, independientemente de que no orbite alrededor ninguna estrella, pero mi opinión es atrevida por ignorancia pura :P

De: Pedro
2013-10-20 19:36

Por cierto: siempre, siempre tiene que haber uno que se acuerda de lo que dijiste hace tres años y se pone a dar la nota... me alegro de haberte identificado. Espero que no tengas planes para el verano.

De: Rantamplan
2013-10-22 16:54

¿y por que no llamarlo asteroide?

Máxime ahora que en una web vecina (Saliendo del tamiz, primera calle a la derecha, tercera puerta... o http://what-if.xkcd.com/ ) acabo de descubrir que "asteroide" significa en sus orígenes "parecido a una estrella".

¿hay alguna limitación en la masa que un asteroide puede tener?

De: Roque
2013-10-22 21:34

¡¡Como siempre muy interesante Pedro!! ¿El planeta errante podría estar orbitando a un agujero negro? Saludos.

De: Sergio B
2013-10-24 21:58

Como no encuentro el fooro y espero que igual salga en tus siguientes pinceladas pero me cuesta esperar, tengo una duda. Si no corresponde pues borras el comentario sin piedad. Respecto a esto: http://www.nature.com/news/light-from-farthest-galaxy-yet-discovered-breaks-through-cosmic-fog-1.14017

Si yo entiendo bien 30 billion ligth years, como puede algo estar al doble de la distancia de la edad del universo?

De: Pedro
2013-10-25 17:53

Sergio, es que hay varias maneras de medir la distancia. En algún comentario del artículo en Nature apuntan a sitios que te explican la diferencia: el primero y el segundo). Si te quedan dudas dímelo y te contesto aquí o escribo algo :)

De: Hidrargyro
2013-10-29 13:21

Hola Pedro, puedes hacer una pincelada de esta publicacion: http://arxiv.org/pdf/1310.4691v1.pdf Segun entiendo, el tiempo es una "sensacion" que experimentamos como observadores dentro del universo, pero para un observador que esta fuera del universo, ve que el tiempo no transcurre dentro del universo. Muy interesante proposicion, pero no entiendo nada :)

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