El sistema Plutón-Caronte y sus satélites
Por Jesús Guerrero (ALDA/LIADA).
23 de febrero de 2012.
Desde hace un tiempo para acá, siempre que se descubre un satélite nuevo en el Sistema Solar, intercambio impresiones con Jorge Coghlan sobre la naturaleza de Plutón y Caronte.
En días recientes, gracias al descubrimiento de dos nuevos satélites en Júpiter, leí un poco más al respecto y encontré un interesante trabajo realizados por tres astrónomos de la universidad de Budapest, Hungría. He actualizado el mismo ya que para la fecha de la realización del trabajo todavía no se había descubierto a P4. Les presento mis comentarios al respecto.
El descubrimiento de los satélites Nix (S/2005 P2), Hydra (S/2005 P1) y P4 (S/2011 P1) en el sistema Plutón-Caronte ha ido produciendo en los estudiosos del Sistema Solar un singular revuelo: es el primer sistema binario detectado en donde los cuerpos constituyentes se desplazan en una órbita tipo P.
Los astrónomos han clasificado en dos tipos (S y P) las posibles órbitas que pueden adoptar los cuerpos menores en torno a los mayores: en el tipo S, los cuerpos menores giran en torno a uno de los componentes del sistema binario. En el tipo P, los cuerpos giran en torno a la dupla de cuerpos principales. Este es el caso de Plutón, Caronte, Nix, Hydra y P4.
Desde el punto de vista dinámico, Plutón y Caronte se comportan como un sistema binario, con tres satélites naturales. Sin embargo en la IAU lo siguen clasificando como “Plutón y 4 satélites”.
El gráfico a la izquierda, publicado en la web, sería un modelo inexacto de las órbitas. Estudios apuntan a una configuración como la mostrada en el gráfico de la derecha.
Los tres satélites naturales Nix (S/2005 P2), Hydra (S/2005 P1) y P4 (S/2011 P1) se encuentran en el mismo plano orbital de Caronte y sus orbitas son casi circulares (elipses de baja excentricidad). Los tamaños estimados de los mismos son 46-137 Km, 61-167 Km, y 14 Km respectivamente.
Los astrónomos han conjeturado sobre el origen de tan singular sistema y han llegado a las siguientes conclusiones:
a) La formación del sistema a partir del colapso de la nebulosa solar no es factible. El plano de las órbitas y la constitución tan distintas de los cuerpos atentan contra esta teoría. Las densidades de Plutón (1,95 g/cm3) y Caronte (entre 1,5 y 1,8) son tan distintas, al igual que sus Albedos (0,7 y 0,4, respectivamente) que le permite a los investigadores concluir que se tratan de dos cuerpos distintos.
b) La teoría de la captura gravitacional no es factible, si no se considera un contacto físico entre los dos cuerpos.
c) La explicación más plausible es una colisión inelástica, similar a la que explica la presencia del sistema Tierra-Luna. Plutón debe haber colisionado con un objeto (proto-Caronte), produciéndose la captura y el desprendimiento de los hasta ahora 3 satélites, los cuales giran en el mismo plano de Caronte. Esta conjetura de terminará de desentrañar en el año 2015, cuando la sonda New Horizons arribe a las proximidades de Plutón. Estimo que debido al tamaño pequeño de los cuerpos involucrados en la colisión, deben haber más satélites de menor tamaño orbitando este singular sistema doble. Los mecanismos de acreción, a pesar de las bajas densidades de los objetos, deben haber dejado otros satélites en torno a Plutón-Caronte.
Creo que la Unión Astronómica Internacional (IAU) está esperando por los datos de la sonda New Horizons para pronunciarse al respecto. Sin embargo, por las características dinámicas que presenta el sistema, bien puede considerarse a la dupla Plutón-Caronte, como un sistema binario.
Referencias.
Nagy, I. otros. Pluto’s moon system: survey of the phase space I.
Seeds, Michael. Universe. 7 edición.
Weissman, Paul. Encyclopedia of the Solar System.
Woolfson, Michael. On the origin of planets.
Woolfson, Michael. The origin and evolution of the Solar System.