lunes, 30 de agosto de 2010

Nuevo método para pesar planetas

Astrónomos de Alemania, Australia, Reino Unido, Canadá, y los Estados Unidos han encontrado una nueva forma de ponderar los planetas de nuestro Sistema Solar empleando las señales de radio de los púlsares.
"Esta es la primera vez que se pesa todo un sistema planetario, con sus planetas, lunas y anillos", dijo David Champion, del Instituto Max-Planck de Radioastronomía en Bonn, Alemania. "Y hemos proporcionado una verificación independiente de los resultados anteriores, lo que tiene gran importancia para la ciencia planetaria".
Las mediciones de las masas planetarias obtenidas por este método podrían incidir a la hora de elaborar los datos necesarios para futuras misiones espaciales. Hasta ahora,los astrónomos han pesado los planetas mediante la medición de las órbitas de las lunas o de las naves espaciales que vuelan en sus cercanías. Esto se debe a que la masa crea gravedad y la atracción gravitatoria de un planeta determina la órbita de todo lo que gira alrededor del él, es decir, determina tanto el tamaño de la órbita, como el tiempo que tarda en completarse. El nuevo método se basa en las correcciones que han realizado los astrónomos gracias a las señales de los púlsares.

La Tierra se desplaza alrededor del Sol, siendo este movimiento el que afecta al momento en el que recibimos la señal del púlsar. Para eliminar este efecto, los astrónomos han calculado la hora a la que los pulsos han llegado al baricentro o al centro de masas del Sistema Solar,alrededor del cual todos los planetas orbitan.
Debido a que la disposición de los planetas alrededor del Sol cambia todo el tiempo, el baricentro también varía de zona. Para calcular su posición, los astrónomos utilizan tanto una tabla de efemérides que indica el lugar donde se encuentran los planetas, como los valores de sus masas. Si la posición del baricentro arrastra errores de cálculo, estos errores se delatarán en los datos de sincronización que nos muestra el púlsar, por lo que éste nos puede ayudar a realizar correcciones.
"Por ejemplo, si la masa de Júpiter y sus lunas están mal, vemos un patrón de errores de sincronización que se repite cada 12 años, el tiempo de Júpiter tarda en orbitar el Sol", dijo Dick Manchester. Pero si la masa de Júpiter y sus lunas se corrigen, los errores de tiempo desaparecen. Este es el proceso de retroalimentación que los astrónomos han utilizado para determinar las masas de los planetas.
Los datos de un conjunto de cuatro púlsares se han utilizado para pesar Mercurio, Venus, Marte, Júpiter y Saturno con sus lunas y anillos. La mayoría de estos datos fueron registrados con el telescopio de radio CSIRO Parkes, en el este de Australia, con algunas aportaciones del telescopio de Arecibo en Puerto Rico y el telescopio Effelsberg en Alemania. Las masas fueron consistentes con las medidas por la sonda. La masa del sistema joviano medida, es 0.0009547921 veces la masa del Sol, dato bastante más exacto que la masa determinada de la nave espacial Pioneer y Voyager, y consistente pero menos precisa que el valor de la nave espacial Galileo.
La nueva técnica de medida es sensible a una diferencia de masa de sólo 0,003 por ciento de la masa de la Tierra. "En un plazo corto, las naves espaciales seguirán haciendo las mediciónes más precisa de los planetas individuales, pero la técnica del púlsar puede ser utilizada para los planetas que no han sido visitados por sondas espaciales", dijo George Hobbs del CSIRO. La repetición de las mediciones de los valores mejoraría aún más. Si los astrónomos observaran un conjunto de 20 púlsares más de 7 años, tendríamos medidas de la masa de Júpiter más precisas que las proporcionadas por las naves espaciales. Para conseguir el mismo dato de Saturno necesitaríamos trece años.
“Los astrónomos necesitan esta temporización precisa porque están utilizando los púlsares para cazar las ondas gravitacionales que predijo Einstein en la teoría de la relatividad general”, dice el profesor Michael Kramer, director del grupo de investigación ‘Física Fundamental en Radioastronomía’ del Instituto Max Planck de Radioastronomía. “Encontrar estas ondas depende de la detección de cambios minúsculos en la sincronización de las señales de los púlsares, de modo que todas las otras fuentes de error se deben tener en cuenta, incluyendo los recorridos de los planetas del Sistema Solar”.

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