domingo, 25 de diciembre de 2011

Eris, el planeta enano de la discordia (2ª parte de una serie de artículos dedicados a los TNOs)

 Este post participa en la XXVI Edición del Carnaval de la Física que se celebra este mes en el blog Cuentos Cuánticos.


Cinturón de Kuiper.1ª Parte.


Eris, el planeta enano de la discordia.

Eris (cuya denominación provisional fue 2003 UB313) es un planeta enano que se encuentra en el disco disperso, por lo que se clasifica como un SDO (Scattered disk objects) y un plutoide. Recordemos que los plutoides son todo planeta enano que se encuentra más allá de la órbita de Neptuno. Eris pertenece a una clase de cuerpos que han sido arrastrados a una órbita más lejana de lo habitual por interacciones gravitatorias con Neptuno en las etapas iniciales de la formación del Sistema Solar. Cuenta con un satélite natural al que se le ha dado el nombre de Disnomia.




Descubrimiento y denominción de Eris.

El descubrimiento de Eris fue anunciado en julio de 2005 por Mike Brown, Chad Trujillo, y David Rabinowitz, el mismo día que también se hizo público el descubrimiento de Makemake. Aunque las imágenes del hallazgo se tomaron en 2003 usando el telescopio de 48 pulgadas Samuel Oschin de Monte Palomar en California, fue en el reanálisis de las fotografías en enero de 2005 cuando se percibió el movimiento del planeta enano. Observaciones subsiguientes permitieron determinar la órbita, que a su vez dieron una estimación de la distancia y el tamaño. Denominado provisionalmente 2003 UB313, la IAU tomó la decisión de denominarlo Eris el 13 de septiembre de 2006. Inicialmente fue bautizado extraoficialmente como Xena en honor de la serie del mismo nombre por sus descubridores. Pero la IAU tiene unas normas sobre la denominación de los objetos celestes por lo que no se aceptó esta sugerencia.
Eris
En la mitología griega Eris es la diosa de la discordia. En la mitología romana se le llama Discordia. Su opuesta en la mitología griega era Harmonía, y en la romana, Concordia. La leyenda más famosa protagonizada por Eris cuenta cómo inició la Guerra de Troya. Tanto los dioses y diosas como diversos mortales fueron invitados a la boda de Peleo y Tetis (padres de Aquiles). Sólo la diosa Eris no fue invitada debido a su naturaleza discordante. Así que Eris apareció en la fiesta con la Manzana de la Discordia, una manzana dorada con la palabra kallisti (‘para la más hermosa’ o ‘para la más bella’) inscrita, que arrojó entre las diosas provocando que Afrodita, Hera y Atenea la reclamasen para sí, iniciándose una riña. Zeus, para no tener que elegir entre las diosas, puesto que una era su esposa y las otras dos eran sus hijas, encargó ser juez a Paris. Entonces Hermes le transmitió al desventurado Paris, príncipe de Troya, que tendría que elegir a la más hermosa. Cada una de las tres diosas intentó sobornarle para que la eligiera: Hera le ofreció poder político, Atenea le prometió destreza militar y Afrodita le tentó con la mujer más hermosa de la tierra, Helena, esposa de Menelao de Esparta. Paris terminó por conceder la manzana a Afrodita, raptando luego a Helena y provocando así la Guerra de Troya.
Esta denominación resulta especialmente adecuada ya que el descubrimiento de Eris supuso el inicio del proceso de redefinición de Plutón a planeta enano y una nueva clasificación de los cuerpos del Sistema Solar.



Órbita de Eris.


Eris tiene un período orbital de 557 años, y a partir de 2011 se situará a 96,6 unidades astronómicas del Sol, casi su máxima distancia posible (el afelio es de 97,5 UA). Llegó a su perihelio entre 1698 y 1699, y al afelio alrededor de 1977, y volverá a su perihelio en torno a los años 2256 y 2258.
Al contrario que los planetas telúricos y los gigantes de gas, cuyas órbitas están aproximadamente en el mismo plano que el de la Tierra, la órbita de 2003 UB313 está muy inclinada, unos 44° respecto a la eclíptica.
Las distancias de Eris y Plutón desde el Sol en los próximos 1.000 años
Es posible que Eris se encuentren resonancia 17:5 con Neptuno, pero todavía está sin confirmar esta relación. Cada cierto tiempo, Eris se acerca a Plutón. Tal y como se aprecia en el diagrama de su órbita.
Eris cuenta actualmente con una magnitud aparente de 18,7, por lo que es lo suficientemente brillante como para ser detectado por algunos telescopios de aficionados. Un telescopio de 200 mm con una CCD puede detectar al planeta en condiciones favorables. La inclinación de su órbita es responsable de que no haya sido descubierto hasta ahora, ya que la mayoría de las búsquedas de objetos grandes en las áreas más alejadas del Sistema Solar se concentran en el plano de la eclíptica, en el cual se encuentra la mayoría de la materia del sistema.
Eris se encuentra en la constelación de Cetus, actualmente tres veces más lejos del Sol que Plutón.
En 2036 entrará en Piscis y permanecerá allí hasta 2065, cuando entrará en Aries. A continuación, entrará Perseo en 2128 y en Camelopardalis en 2173. Debido a la gran inclinación de su órbita, Eris sólo pasa a través de unas pocas constelaciones del zodiaco tradicional debido a la inclinación de su órbita.


Tamaño, masa y densidad de Eris.

Imágenes tomadas por el Hubble.
En 2005, el diámetro de Eris se estimó en 2.397 kilómetros, más o menos 100 km, usando imágenes del Telescopio Espacial Hubble (HST). El tamaño de un objeto se determina analizando su magnitud absoluta (H ) y su albedo (la cantidad de luz que refleja).
En 2007, una serie de observaciones de los mayores objetos transneptunianos con el Telescopio Espacial Spitzer calcularon un diámetro para Eris de 2.400-3.000 Kilómetros. Las estimaciones de Spitzer y Hubble se superponen en el rango de 2,400-2,500 km, es decir, un4.8% mayor que Plutón. Sin embargo, los astrónomos sospechan que los resultados de Spitzer pueden verse afectados porque el hemisferio iluminado de Eris estaría más caliente que el promedio, sesgando cualquier medición infrarroja hacia valores más altos.
En noviembre de 2010, Eris fue objeto de una de las ocultaciones estelares más distantes logradas desde la Tierra, en un evento llamado ocultación. Estos acontecimientos son muy raros y difíciles de observar, ya que se trata de un planeta enano muy distante y pequeño. El próximo evento de ese tipo que involucra a Eris sucederá recién en 2013. Las ocultaciones son la manera más precisa, y a menudo la única, para medir la forma y el tamaño de un cuerpo distante del Sistema Solar.
La estrella candidata para la ocultación fue identificada mediante el estudio de las imágenes del telescopio MPG/ESO de 2,2 metros de diámetro, en el Observatorio La Silla de ESO, en la Región de Coquimbo, en Chile. Las observaciones fueron cuidadosamente planeadas y llevadas a cabo por un equipo de astrónomos de varias universidades (principalmente de Francia, Bélgica, España y Brasil) que utilizaron, entre otros, el telescopio TRAPPIST (sigla en inglés que corresponde a TRAnsiting Planets and PlanetesImals Small Telescope), también situado en La Silla.


“Observar las ocultaciones de pequeños cuerpos más allá de Neptuno en el Sistema Solar requiere una gran precisión y una planificación muy cuidadosa. Esta es la mejor manera de medir el tamaño de Eris, a falta de realmente ir allí ", explica Bruno Sicardy, el autor principal de este estudio.
Se intentó observar la ocultación desde 26 ubicaciones alrededor del mundo siguiendo en el camino previsto de la sombra del planeta enano, incluyendo varios telescopios en observatorios de aficionados, pero sólo dos lugares fueron capaces de observar directamente el evento, ambos ubicados en Chile. Uno de ellos fue en el Observatorio La Silla de ESO, utilizando el telescopio TRAPPIST. El otro fue San Pedro de Atacama, donde se utilizaron dos telescopios. Los tres telescopios registraron una caída repentina en el brillo en el momento en que Eris bloqueó la luz de la estrella distante.
La combinación de las observaciones realizadas desde ambos lugares en Chile indica que Eris está cerca de una forma esférica. Estas mediciones deberían entregar un resultado preciso de su forma y tamaño, siempre y cuando no se vean distorsionadas por la presencia de grandes montañas. Sin embargo, formaciones de este tipo son poco probables en un cuerpo de hielo de gran tamaño.
El recién determinado diámetro de Eris alcanza los 2.326 kilómetros, con una precisión de 12 kilómetros. Esto significa que su tamaño se conoce con más precisión que el de su homólogo más cercano, Plutón, que tiene un diámetro estimado entre 2300 y 2400 kilómetros. El diámetro de Plutón es más difícil de medir debido a la presencia de una atmósfera que hace que su borde sea imposible de detectar directamente por medio de ocultaciones. El movimiento del satélite Dysnomia de Eris se utilizó para estimar la masa de Eris. Se determinó que es un 27% más pesado que Plutón. Combinado con su diámetro, fue posible obtener la densidad de Eris, estimada en 2,52 gramos por cm3 .
“Esta densidad significa que Eris es probablemente un gran cuerpo rocoso cubierto por una capa relativamente delgada de hielo”, comenta Emmanuel Jehin, quien ha contribuido al estudio.
La superficie de Eris resultó ser extremadamente reflectante, llegando a reflejar el 96% de la luz que llega a él (un albedo visible de 0,96). Esto es aún más brillante que la nieve fresca en la Tierra, convirtiendo a Eris en uno de los objetos más reflectantes del Sistema Solar, junto con la helada luna Encelado de Saturno. La brillante superficie de Eris está probablemente compuesta por hielo rico en nitrógeno mezclado con metano congelado -como lo indica el espectro del planeta- revistiendo la superficie del planeta con una capa de hielo delgada y reflectante de menos de un milímetro de espesor.
“Esta capa de hielo podría ser el resultado de la condensación en forma de escarcha del nitrógeno o metano de la atmósfera en la superficie del planeta enano a medida que se aleja del Sol en su órbita alargada, hacia un ambiente cada vez más frío”, agrega Jehin. El hielo podría más tarde volver a convertirse en gas a medida que Eris alcanza su punto más cercano al Sol, a una distancia de 5.700 millones de kilómetros.
Los nuevos resultados también permiten al equipo realizar una nueva medición de la temperatura de la superficie del planeta enano. Las estimaciones sugieren una temperatura de la superficie de frente al Sol de -238 grados Celsius como máximo, y un valor aún más bajo para el lado nocturno de Eris.
"Es extraordinario lo mucho que podemos descubrir sobre un objeto pequeño y lejano como Eris al verlo pasar frente a una débil estrella, con telescopios relativamente pequeños. Cinco años después de la creación de la nueva clase de planetas enanos, por fin estamos realmente conociendo a uno de sus miembros fundadores ", concluye Bruno Sicardy.



Superficie y atmósfera de Eris.


Observaciones espectroscópicas realizadas con el telescopio de 8 metros Gemini North en Hawaii el 25 de enero de 2005, revelaron en el infrarrojo la presencia de hielo de metano, lo que indica que la superficie de Eris puede ser similar a la de Plutón.
Debido a la distante órbita excéntrica de Eris, la temperatura superficial se estima que varía entre 30 y 56 grados Kelvin (-243 grados y -217 grados Celsius).
Espectro infrarrojo de Eris comparado con el de Plutón.
Se cree que Plutón presenta un color más rojizo que Eris debido a la presencia de depósitos de tolinas en su superficie, que poseen un menos albedo, lo que conduce a temperaturas más altas, y a la evaporación de depósitos de metano. En cambio Eris está tan lejos del Sol que el metano se condensa sobre su superficie, incluso cuando el albedo es bajo. La condensación de metano de manera uniforme sobre la superficie reduce los contrastes de albedo y cubriría hasta los depósitos de tolinas.
A pesar de que Eris se puede encontrar hasta tres veces más lejos del Sol que Plutón, se acerca lo suficiente a la estrella como para que alguno de los hielos de su superficie se caliente lo suficiente para sublimarse. Como el metano es muy volátil, esto sugiere que o bien Eris ha residido siempre en los confines del Sistema Solar, donde está lo suficientemente frío como para que persista el hielo de metano, o bien que el planeta enano tiene una fuente interna de metano que suple que pierde la atmósfera.



Disnomia, satélite del planeta enano Eris.

Oficialmente denominado como (136199) Eris I Disnomia. La primera denominación fue S/2005 (2003 UB313) 1, hasta su designación oficial por parte de la Unión Astronómica Internacional.
Descubierto el 10 de septiembre de 2005 por Michael Brown y su equipo en el Observatorio Keck en Hawái. Recibió el nombre oficial debido a que Disnomia es la hija de la diosa griega Eris. Con su descubrimiento, tres de los cuatro principales objetos del Cinturón de Kuiper han resultado dotados de satélites naturales: Eris, Haumea y Plutón; solamente Makemake parece privado de satélite.
El satélite es unas 60 veces más pequeño que Eris, con un diámetro estimado de unos 150 km. De acuerdo a las observaciones efectuadas con los telescopios Keck y Hubble, se han estimado sus parámetros orbitales, con un período de algo más de 15 días, en una distancia a Eris de unos 37.370 km., por lo que la masa del sistema sería 1,27 veces la de Plutón.
Al igual que respecto a su tamaño, el satélite parece cerca de sesenta veces menos luminoso que el propio planeta enano al que orbita; por lo que asumiendo que el albedo de los dos cuerpos sea idéntico, el diámetro de Disnomia puede ser estimado en torno a los 350 km, cerca de un octavo del de Eris.
El semieje mayor de su órbita parece girarse entre los 30.000 y los 36.000 km, con un período orbital de 14 días. Estimaciones más precisas de los parámetros orbitales permitirán, en un futuro, una determinación más precisa de la masa del satélite y del planeta madre.
Disnomia, hija de Eris, y la divinidad de la Anarquía, es un guiño al nombre extraoficial de Eris (el nombre que tuvo antes de ser  asignado uno por la IAU), que fue Xena, por el personaje de la serie de televisión Xena: la princesa guerrera. La actriz que daba vida a Xena era Lucy Lawless, cuyo apellido (Lawless) significa en inglés "sin ley, en estado de anarquía".


Bibliografía.
http://cosmo-noticias.blogspot.com/2011/02/un-estudio-plantea-un-repunte-en-el.html
http://www.spacedog.eu/solar-system/minor-planets/minor-planet-eris-has-more-atmosphere-than-pluto.html
http://en.wikipedia.org/wiki/Dwarf_planet
http://es.wikipedia.org/wiki/Eris_%28mitolog%C3%ADa%29
http://en.wikipedia.org/wiki/Dysnomia_%28moon%29
http://es.wikipedia.org/wiki/Eris_%28planeta_enano%29
http://es.wikipedia.org/wiki/Disnomia_%28sat%C3%A9lite%29
http://planetary.org/explore/topics/trans_neptunian_objects/eris.html
http://planetary.org/blog/article/00003219/
http://astrofisicayfisica.blogspot.com/2011/11/el-lejano-eris-es-el-gemelo-de-pluton.html#
http://en.wikipedia.org/wiki/Eris_%28dwarf_planet%29#Size.2C_mass_and_density

3 comentarios:

  1. Hola Verónica!

    ¡Excelente y completo artículo!

    Saludos,

    Fran

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  2. Precioso artículo, con esta información se me antoja que como ahora los científicos ya son como todos, hombres muy comunes, en el futuro, tal vez el hombre actual desaparezca como lo conocemos y la misma capacidad de abstracción y de manejar informaciones muy extensas, que ahora se están generando con la tecnología, den la posibilidad de otros seres muy superiores a nosotros que sepan qué hacer con tanta información y ojalá la manejen d emanera adecuada para evitar las guerras, la codicia y la vileza de nuestro actual género humano.

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  3. Excelente y genialmente escrito. Me gustó mucho. Felicitaciones. Lo voy a recomendar desde mi blog

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