Las principales lunas de nuestro Sistema Solar podrían contener algunos objetos candidatos a tener potencialmente… lunas orbitantes propias. Si muchas de estas lunas estuvieran situadas en diferentes lugares, los astrónomos las definirían como planetas. Según su ubicación, los siete mayores no planetas del Sistema Solar son todos lunas.
Emily Lakdawalla, vía http://www.planetary.org/multimedia/space-images/charts/the-not-planets.html. La Luna: Gari Arrillaga. Otros datos: NASA/JPL/JHUAPL/SwRI/UCLA/MPS/IDA. Procesado por Ted Stryk, Gordan Ugarkovic, Emily Lakdawalla y Jason Perry
Astronómicamente, los cuerpos del Sistema Solar deben cumplir tres criterios para obtener el tan cacareado estatus de planeta:
- Atraerse gravitacionalmente a una forma esferoidal, donde obtengan el equilibrio hidrostático,
- Orbitar al Sol en una elipse y a ningún otro cuerpo parental más pequeño,
- y despejar su órbita de cualquier objeto sustancialmente masificado.
Los ocho planetas de nuestro Sistema Solar y nuestro Sol, a escala en tamaño pero no en términos de distancias… orbitales. Obsérvese que estos son los únicos ocho objetos que cumplen los tres criterios planetarios establecidos por la UAI.
Usuario de Wikimedia Commons WP
En nuestro Sistema Solar, sólo ocho mundos pasan el corte dados esos criterios. Los cuatro planetas rocosos (Mercurio, Venus, Tierra, Marte) y los cuatro mundos gigantes gaseosos (Júpiter, Saturno, Urano, Neptuno) son los únicos que pueden llamarse planetas según estas definiciones. Todo lo demás, por muy grande o masivo que sea, falla en uno de estos dos últimos criterios.
Si se juzga si un objeto es un planeta o no según los criterios de la UAI, eso satisface a los planetas de… nuestro sistema solar, pero a ningún otro. Sin embargo, observando la masa de un mundo lejano, los parámetros orbitales y la edad del sistema solar, puedes reproducir la definición de la IAU para el 99+% de los mundos que conocemos.
Margot (2015), vía http://arxiv.org/abs/1507.06300
Una simple relación masa-distancia podría extender esta definición también a otros sistemas solares, transformando la definición actual de la IAU en una universal que defina «planetas» también para los sistemas exoplanetarios.
Aunque todavía no es universalmente aceptada, esta clara relación muestra que la definición de la IAU no es simplemente arbitraria, sino que tiene un mecanismo físico subyacente que podría dar cuenta de tal esquema de clasificación.
Densidades de varios cuerpos del Sistema Solar. Obsérvese la relación entre la densidad y la distancia… del Sol, la similitud de Tritón con Plutón, y cómo incluso los satélites de Júpiter, desde Io hasta Calisto, varían en densidad tan tremendamente.
Karim Khaidarov
Pero ser un planeta, por definición, no lo es todo. Muchos de los no planetas, incluso en nuestro propio Sistema Solar, son fascinantes por derecho propio. Aquí están los 10 más grandes que tenemos, junto con lo que los hace tan interesantes.
Esta imagen en color natural del hemisferio anti-Júpiter de Ganímedes proviene de la nave espacial Galileo. Tiene hielo de agua en sus polos hasta unos 40° de latitud, y una fina atmósfera de átomos de oxígeno e hidrógeno, probablemente hecha de los hielos vaporizados. Un océano subterráneo puede contener más agua que toda la Tierra junta.
NASA/JPL (editado por el usuario de Wikimedia Commons PlanetUser)
1.) Ganímedes: La mayor luna de Júpiter es el mayor no planeta del Sistema Solar. Con un diámetro de 5.268 km, es un 8% más grande que el planeta Mercurio, aunque tiene menos de la mitad de la masa del planeta más interno de nuestro Sistema Solar, ya que está formado principalmente por hielos y minerales de silicato. Con sólo un 45% de la masa de Mercurio, tiene una densidad similar a la de un asteroide, en lugar de una densidad comparable a la de los planetas terrestres.
Aún así, tiene un núcleo de hierro que genera su propio campo magnético, que domina muy cerca de la superficie incluso sobre el enorme campo magnético del cercano planeta madre Júpiter. Las observaciones sugieren que tiene un océano subterráneo bajo la superficie, que posiblemente contenga incluso más agua que la que posee el planeta Tierra. Su atmósfera es casi inexistente: 100.000 millones de veces más fina que la de la Tierra, formada casi exclusivamente por compuestos de oxígeno e hidrógeno procedentes de hielos vaporizados.
En esta imagen de Titán, la neblina de metano y la atmósfera se muestran en un azul casi transparente, con… rasgos de la superficie bajo las nubes. Se utilizó un compuesto de luz ultravioleta, óptica e infrarroja para construir esta vista.
NASA/JPL/Space Science Institute
2.) Titán: El enorme satélite de Saturno le hace la competencia a Ganímedes como el mayor no-planeta de todos. Titán también supera a Mercurio en tamaño, pero tiene poco más en común con Ganímedes, prácticamente sin aire. La atmósfera de Titán es la más rica de cualquier luna del Sistema Solar, con una presión atmosférica en su superficie superior incluso a la de la Tierra. Forma nubes estacionales y patrones climáticos en sus polos, por encima de las brumas de metano que dominan su atmósfera.
La presión de la superficie permite la presencia de líquidos en ella, sobre todo de metano. El módulo de aterrizaje Huygens descubrió lagos de metano e incluso cascadas en la superficie de Titán, mientras que el generador de imágenes infrarrojas de Cassini pudo cartografiar la superficie de Titán a través de las nubes. En muchos sentidos, de todas las lunas que conocemos, es la que más se parece a los demás planetas rocosos del Sistema Solar.
Las brillantes cicatrices en una superficie más oscura atestiguan una larga historia de impactos en la luna Calisto de Júpiter en… esta imagen de Calisto de la nave espacial Galileo de la NASA. T
NASA/JPL/DLR(Centro Aeroespacial Alemán)
3.) Calisto: Calisto, la luna más antigua y con más cráteres del Sistema Solar, es la mayor luna del tamaño de Mercurio que muestra muy pocas propiedades de lo que llamaríamos «diferenciación» entre sus capas. Calisto es la más distante de las cuatro lunas galileanas que rodean a Júpiter, por lo que recibe muy poco calentamiento de marea a esta gran distancia y no está encerrada en las mismas órbitas de resonancia que Io, Europa y Ganímedes. Tiene la densidad y la gravedad superficial más bajas de todos los satélites galileanos.
Aunque está bloqueado por las mareas de Júpiter, con la misma cara siempre orientada hacia su progenitor joviano, su superficie parece ser extremadamente antigua. Es el mundo con más cráteres conocido en el Sistema Solar, y se cree que tiene la superficie más antigua de todos. De todas las lunas grandes que conocemos, Calisto muestra las menores diferencias de composición entre el núcleo, el manto y la corteza, probablemente debido a su formación por acreción lenta a una distancia tan grande (y con tan poco calentamiento por mareas) de Júpiter.
El satélite galileano más interno de Júpiter, Io, es multicolor por el azufre, los hielos y la actividad volcánica…. Su falta de cráteres indica un resurgimiento casi constante, lo que le confiere la superficie más joven de cualquier objeto conocido en el Sistema Solar.
NASA/JPL/Universidad de Arizona
4.) Io: El mundo volcánico de Júpiter es constantemente desgarrado por las mareas, resurgiendo a través de su interior de lava fundida. En muchos sentidos, Io es el contrapunto de Calisto, mostrando lo que puede ser una gran Luna con una extraordinaria cantidad de calentamiento por mareas al orbitar demasiado cerca de un gigante gaseoso. Io presenta:
- un total de más de 400 volcanes activos, lo que la convierte en el objeto geológicamente más activo de todos,
- plumas de azufre y dióxido de azufre que se elevan hasta 500 km (300 millas) por encima de su superficie,
- y más de 100 montañas, muchas de las cuales se elevan más que el Mt. Everest, debido a los eventos de elevación en el interior de Io.
Io prácticamente no tiene cráteres, ya que es constantemente resurgido, y muchas regiones con lava fundida visible en cualquier momento. Io es el mundo más pobre en agua/hielo de todo el Sistema Solar, compuesto principalmente por roca de silicato con un núcleo rico en metales.
Las marías -o mares- de la superficie de la Luna visibles en el sitio cercano. El mar de la tranquilidad (Mare… Tranquillitas) fue el lugar de aterrizaje del Apolo 11. Nuestra Luna se formó probablemente a partir de un impacto gigante decenas de millones de años después de que se formaran los demás planetas, y hace que nuestra Luna sea el único gran satélite de un planeta terrestre conocido hasta la fecha.
NASA/GSFC/Arizona State University, anotaciones de Stardate / The University of Texas McDonald Observatory
5.) La Luna: El único satélite de un mundo rocoso en esta lista, nuestra Luna bien puede ser el objeto grande más joven del Sistema Solar. Según nuestras mejores teorías, la Luna de la Tierra se formó a partir de un antiguo impacto gigante que se produjo unos 50 millones de años después de que se formaran los demás planetas y sus satélites, y los restos se fusionaron en la compañera de la Tierra que conocemos hoy en día.
Al igual que el resto de lunas de esta lista, nuestra Luna está bloqueada tidalmente a su planeta madre, con el mismo lado siempre orientado hacia nuestro mundo. Tiene su propia fuente de calor interna: principalmente de la desintegración de elementos radiactivos. La composición de la Luna es muy similar a la de las rocas de la Tierra, lo que la hace única entre todos los grandes objetos no planetarios del Sistema Solar.
Europa, una de las lunas más grandes del sistema solar, orbita alrededor de Júpiter. Bajo su superficie helada y congelada, una… agua líquida de océano es calentada por las fuerzas de marea de Júpiter.
NASA, JPL-Caltech, Instituto SETI, Cynthia Phillips, Marty Valenti
6.) Europa: La más pequeña y hospitalaria de las cuatro grandes lunas de Júpiter, Europa está cubierta de hielo de agua con un océano líquido bajo la superficie. Al igual que Ganímedes, Europa tiene una atmósfera muy fina, compuesta principalmente por oxígeno, debido a la sublimación de los hielos volátiles de su superficie. Sin embargo, a diferencia de las otras lunas de esta lista, la superficie helada de Europa y su gran volumen la convierten en el objeto más liso del Sistema Solar, a pesar de su aspecto estriado.
Se cree que el calor de la flexión de marea, inducido por la atracción gravitatoria de Júpiter, hace que el océano subsuperficial permanezca líquido, lo que hace que el hielo se mueva de forma similar a la tectónica de placas. Dado que las sustancias químicas de la superficie se transportan activamente al océano subterráneo, además del calentamiento hidrotérmico del subsuelo, los océanos de Europa podrían albergar vida extraterrestre. Las plumas criovolcánicas, similares a las de Encélado de Saturno, se detectaron por primera vez en 2013.
Mosaico de color global de Tritón, tomado en 1989 por el Voyager 2 durante su sobrevuelo del sistema de Neptuno…. El color se sintetizó combinando imágenes de alta resolución tomadas a través de filtros naranja, violeta y ultravioleta; estas imágenes se mostraron en rojo, verde y azul y se combinaron para crear esta versión en color. Se cree que el color rojizo junto al polo es el resultado de la reacción de la luz ultravioleta con el metano, similar a lo que se ha visto más recientemente en Plutón, lo que apunta a un origen similar.
NASA / JPL / USGS
7.) Tritón: La mayor luna de Neptuno fue en su día el mayor objeto del cinturón de Kuiper del Sistema Solar, pero fue capturado gravitatoriamente hace mucho tiempo. Orbitando cerca, a una distancia media de sólo 355.000 km, tanto los anillos como las lunas no se encuentran alrededor de Neptuno hasta que se alcanza una distancia más de 15 veces mayor. Tritón, durante su captura, debe haber limpiado una enorme fracción del sistema neptuniano!
Orbitando de forma retrógrada (en sentido contrario a las agujas del reloj, en contraposición a las agujas del reloj), Tritón es la única luna grande que exhibe esta característica, una prueba más de su naturaleza de captura. Es un mundo activo que resurge con el tiempo, con géiseres en erupción, una atmósfera delgada, similar a la de Plutón, y cubierto de una mezcla de hielos de nitrógeno, agua y dióxido de carbono. Sus criovolcanes emisores de humo apuntan a un océano subterráneo y a una actividad continua.
Tritón constituye el 99,5% de la masa que orbita alrededor de Neptuno: la mayor proporción de cualquier sistema planeta-luna con más de un satélite natural.
Plutón y su luna Caronte; imagen compuesta cosida a partir de muchas imágenes de New Horizons. Plutón es… el octavo no-planeta más grande de nuestro Sistema Solar; Caronte ocupa el número 17.
NASA / New Horizons / LORRI
8). Plutón: Por último, llegamos al antiguo planeta favorito de todos, y al primer no-luna de nuestra lista. Más pequeño y menos masivo que Tritón, y con menos de la mitad del diámetro de Mercurio, el sistema plutoniano es el primero del cinturón de Kuiper en ser fotografiado de cerca. Su gran satélite natural, Caronte, se formó probablemente a partir de un impacto gigante, junto con sus otras cuatro lunas: Estigia, Nix, Kerberos e Hidra.
Carón, en particular, es tan grande que convierte al sistema plutoniano en uno binario, en el que el centro de masa del sistema se encuentra fuera del propio Plutón. Su historia geológica también apunta a un mundo activo, ya que las gigantescas montañas de hielo, las nieves, los valles y las llanuras sublimadas muestran un mundo helado en movimiento. Al igual que muchos mundos de esta lista, es probable que Plutón tenga un océano líquido bajo la superficie, lo que plantea más preguntas sobre la bioquímica y la materia orgánica de las que responde.
Eris apenas puede ser fotografiado incluso con el más potente de los telescopios, ya que su extrema distancia del… Sol, incluso con su color blanco y su gran tamaño, hace imposible su resolución con la tecnología actual. Todo lo que sabemos sobre él ha tenido que venir de técnicas de medición muy inteligentes, junto con un poco de serendipia.
Usuario de Wikimedia Commons Litefantastic
9.) Eris: Casi tan grande como Plutón pero más masivo, la ubicación actual de Eris, cerca del afelio de su órbita, lo sitúa a aproximadamente tres veces la distancia Sol-Plutón. Hasta el mes pasado, Eris era, con la excepción de algunos cometas de período largo, el objeto más lejano conocido en el Sistema Solar. Una ocultación de una estrella por parte de Eris en 2010 permitió medir su tamaño en 2.326 km: apenas un 2% más pequeño que el diámetro de Plutón, de 2.372 km.
Aparte de su masa, tamaño y período orbital, se sabe muy poco sobre Eris debido a su tremenda distancia. Tiene al menos un satélite natural: Disnomia, es de color más blanco que Tritón o Plutón, contiene hielos en la superficie y una fina atmósfera similar a la de ambos mundos, y tarda 558 años en completar una órbita alrededor del Sol. Si lanzáramos una misión de aproximación a Eris en 2032, una ayuda gravitatoria de Júpiter podría llevar una nave espacial hasta allí en sólo 24,7 años.
Esta composición en color de alta resolución de Titania fue realizada a partir de imágenes de la Voyager 2 tomadas el 24 de enero de 1986,… cuando la nave se acercaba a su máxima aproximación a Urano. La cámara de ángulo estrecho de la Voyager adquirió esta imagen de Titania, una de las grandes lunas de Urano, a través de los filtros violeta y claro. La nave espacial se encontraba a unos 500.000 kilómetros de distancia.
NASA / Voyager 2
10.) Titania: Sólo bajando hasta el décimo no-planeta más grande del Sistema Solar podemos llegar finalmente a una de las lunas de Urano, de las cuales Titania es la más grande. Mucho más pequeña que Eris, Titania tiene menos de 1.600 km de diámetro y está formada por cantidades aproximadamente iguales de hielo y roca. Puede haber una fina capa de agua líquida en el límite entre el núcleo y el manto de este mundo, y muestra una craterización moderada que apunta a un evento de resurgimiento relativamente temprano en su historia, después de que la mayoría de los impactos que afectaron a las otras lunas cercanas ya habían ocurrido.
Hay tanto hielo de agua como de dióxido de carbono en la superficie de Titania, lo que puede indicar una atmósfera de dióxido de carbono muy fina y tenue. Sin embargo, las ocultaciones de una estrella no revelaron ninguna atmósfera; si existe una, probablemente se necesitarían aproximadamente diez trillones de ellas para igualar la presión en la superficie de la Tierra. Sólo fue estudiado de cerca una vez: por el Voyager 2 en 1986.
Cuando se clasifican todas las lunas, planetas pequeños y planetas enanos de nuestro Sistema Solar, se puede ver que… muchos de los objetos no planetarios más grandes son lunas, y unos pocos son objetos del cinturón de Kuiper. No es hasta llegar a Sedna o Ceres que encontramos un mundo que no entra en una de esas dos categorías.
Montaje de Emily Lakdawalla. Datos de NASA / JPL, JHUAPL/SwRI, SSI y UCLA / MPS / DLR / IDA, procesados por Gordan Ugarkovic, Ted Stryk, Bjorn Jonsson, Roman Tkachenko y Emily Lakdawalla
Los siguientes objetos más grandes de la lista incluyen otras lunas de Saturno (como Rea e Iapetus) y Urano (por ejemplo, Oberón), seguidos de los otros planetas enanos del cinturón de Kuiper y la luna gigante de Plutón, Caronte. Si la idea de que existe un gran objeto a unas 200 UA de distancia, llamado provisionalmente «Planeta Nueve» o «Planeta X», resulta ser correcta, podría hacer caer todo lo que hay en esta lista, o incluso podría ser clasificado como un planeta en sí mismo.
Muchos de los objetos que actualmente consideramos que tienen cierta importancia en el Sistema Solar, como Ceres, el asteroide más grande (en el puesto 25), o Sedna, un posible objeto de la nube de Oort (en el puesto 23), no se acercan a los 10 primeros. Hay mucho que aprender observando lo que nos rodea y dónde está. En lugar de discutir sobre la clasificación, deberíamos apreciar nuestro patio trasero cósmico exactamente por lo que es, y por todas las riquezas que contiene.