Ilustración del artista del décimo planeta y su luna. Crédito de la imagen: Caltech. Click para agrandar.
El décimo planeta recién descubierto, 2003 UB313, se parece cada vez más a uno de los principales actores del sistema solar. Tiene el peso de un planeta real (las últimas estimaciones lo ubican en aproximadamente un 20 por ciento más grande que Plutón), un nombre en clave pegadizo (Xena, después de la princesa guerrera de la televisión) y un registro propio de Guinness Book-ish (alrededor de 97 unidades astronómicas, o 9 mil millones de millas del sol, es el objeto detectado más alejado del sistema solar). Y, los astrónomos del Instituto de Tecnología de California y sus colegas han descubierto que tiene una luna.
La luna, 100 veces más débil que Xena y orbitando el planeta una vez cada dos semanas, fue vista el 10 de septiembre de 2005, con el telescopio Keck II de 10 metros en el W.M. Observatorio Keck en Hawai por Michael E. Brown, profesor de astronomía planetaria y sus colegas en Caltech, el Observatorio Keck, la Universidad de Yale y el Observatorio Gemini en Hawai. La investigación fue parcialmente financiada por la NASA. El 3 de octubre se envió un artículo sobre el descubrimiento a Astrophysical Journal Letters.
"Desde el día que descubrimos a Xena, la gran pregunta ha sido si tiene o no una luna", dice Brown. "Tener una luna es inherentemente genial, y es algo que tienen la mayoría de los planetas que se respetan a sí mismos, así que es bueno ver que este también lo hace".
Brown estima que la luna, apodada "Gabrielle" -después del ficticio compañero ficticio de Xena- tiene al menos una décima parte del tamaño de Xena, que se cree que tiene unos 2700 km de diámetro (Plutón tiene 2274 km), y puede ser alrededor de 250 km de ancho.
Para conocer el tamaño de Gabrielle con mayor precisión, los investigadores necesitan conocer la composición de la luna, que aún no se ha determinado. La mayoría de los objetos en el Cinturón de Kuiper, la franja masiva de miniplanetas que se extiende desde más allá de Neptuno hasta las lejanas franjas del sistema solar, son aproximadamente mitad de roca y mitad de hielo de agua. Dado que una superficie de media roca y mitad de hielo refleja una cantidad bastante predecible de luz solar, se puede hacer una estimación general del tamaño de un objeto con esa composición. Sin embargo, los objetos muy helados reflejan mucha más luz, por lo que aparecerán más brillantes y, por lo tanto, más grandes que los objetos rocosos de tamaño similar.
Nuevas observaciones de la luna con el telescopio espacial Hubble de la NASA, planificadas para noviembre y diciembre, permitirán a Brown y sus colegas precisar la órbita exacta de Gabrielle alrededor de Xena. Con esos datos, podrán calcular la masa de Xena, utilizando una fórmula ideada por Isaac Newton hace unos 300 años.
"Una combinación de la distancia de la luna al planeta y la velocidad que recorre el planeta te dice con mucha precisión cuál es la masa del planeta", explica Brown. “Si el planeta es muy masivo, la luna girará muy rápido; Si es menos masivo, la luna viajará más lentamente. Es la única forma en que podríamos medir la masa de Xena, porque tiene una luna.
Los investigadores descubrieron que Gabrielle usaba el sistema de Óptica Adaptativa Star Guide Star, recientemente comisionado por Keck II. La óptica adaptativa es una técnica que elimina el desenfoque de las turbulencias atmosféricas, creando imágenes tan nítidas como se obtendrían de los telescopios espaciales. El nuevo sistema de estrella de guía láser permite a los investigadores crear una "estrella" artificial haciendo rebotar un rayo láser en una capa de la atmósfera a unas 75 millas del suelo. Las estrellas brillantes ubicadas cerca del objeto de interés se utilizan como punto de referencia para las correcciones de óptica adaptativa. Como no se encuentran naturalmente estrellas brillantes cerca de Xena, la imagen de óptica adaptativa hubiera sido imposible sin el sistema láser.
"Con Laser Guide Star Adaptive Optics, los observadores no solo obtienen más resolución, sino que la luz de los objetos distantes se concentra en un área mucho más pequeña del cielo, lo que hace posible las detecciones débiles", dice Marcos van Dam, científico de óptica adaptativa en el W.M. Observatorio Keck, y segundo autor del nuevo artículo.
El nuevo sistema también permitió a Brown y sus colegas observar una pequeña luna en enero de 2003, EL61, cuyo nombre en código era "Santa", otro gran objeto nuevo del Cinturón de Kuiper. No se vio ninguna luna alrededor de 2005 FY9, o "Easterbunny", el tercero de los tres grandes objetos del Cinturón de Kuiper recientemente descubierto por Brown y sus colegas utilizando el telescopio Samuel Oschin de 48 pulgadas en el Observatorio Palomar. Pero la presencia de lunas alrededor de tres de los cuatro objetos más grandes del Cinturón de Kuiper -Xena, Santa y Plutón- desafía las ideas convencionales sobre cómo los mundos en esta región del sistema solar adquieren satélites.
Anteriormente, los investigadores creían que los objetos del Cinturón de Kuiper obtenían lunas a través de un proceso llamado captura gravitacional, en el que dos objetos anteriormente separados se movían demasiado cerca el uno del otro y quedaban atrapados en el abrazo gravitacional del otro. Se pensaba que esto era cierto para los pequeños habitantes del Cinturón de Kuiper, pero no, sin embargo, para Plutón. La luna masiva y en órbita de Plutón, Charon, rompió el planeta hace miles de millones de años, luego de que otro objeto del Cinturón de Kuiper lo destrozara. Las lunas de Xena y Santa aparecen mejor explicadas por un origen similar.
"Plutón una vez parecía un bicho raro único en la periferia del sistema solar", dice Brown. “Pero ahora vemos que Xena, Plutón y los demás son parte de una familia diversa de objetos grandes con características, historias e incluso lunas similares, que juntas nos enseñarán mucho más sobre el sistema solar que cualquier otro extraño. "
Fuente original: Comunicado de prensa de Caltech
