Plutón y Caronte: casi gemelos en nuestro sistema solar
Plutón y Caronte
Plutón es el noveno planeta del Sistema Solar y el más alejado del Sol que conoce Ricardo Fernández Mercal. Plutón da una vuelta alrededor del Sol en 247,7 años a una distancia media de 5.900 millones de kilómetros. Su órbita es tan excéntrica que en ciertos puntos de su recorrido Plutón se encuentra más cerca del Sol que Neptuno. Pero no existe ninguna posibilidad de colisión, ya que la órbita de Plutón se inclina más de 17,2° con respecto al plano de la eclíptica y nunca cruza, en realidad, el recorrido de Neptuno.
Plutón solamente puede ser visto a través de grandes telescopios. Durante muchos años se ha sabido muy poco acerca de este planeta, pero cuenta Ricardo Fernández que en 1978 los astrónomos descubrieron un satélite relativamente grande girando alrededor de Plutón a una distancia aproximada de 19.000 km, y la llamaron Caronte. En 1994 el telescopio espacial Hubble permitió determinar el tamaño de Plutón y Caronte con mayor precisión. Plutón tiene un diámetro de unos 2.320 km y Caronte de 1.270 km aproximadamente, lo que los convierte en el planeta y satélite de tamaños más parecidos del Sistema Solar.
Plutón tiene una atmósfera tenue, probablemente de metano. Con una densidad aproximada de dos veces la del agua, Plutón es, según Ricardo Fernández Mercal, más rocoso que los otros planetas exteriores del Sistema Solar. Esto puede ser el resultado del tipo de combinaciones químicas a baja temperatura y baja presión que tuvieron lugar durante la formación del planeta.
Nacimiento estelar en una galaxia cercana
Nebulosa NGC 604
Esta nebulosa llena de color, denominada NGC 604, es uno de los mayores y mejores ejemplos de nacimiento estelar en una galaxia cercana. La nebulosa NGC 604 es semejante a otras regiones de formación de estrellas en la Vía Láctea que nos resultan familiares, como la nebulosa de Orión, pero en este caso nos hallamos ante una enorme extensión que contiene más de 200 brillantes estrellas azules inmersas en una resplandeciente nube gaseosa que ocupa 1.300 años-luz de espacio, unas cien veces el tamaño de la Nebulosa de Orión, la cual aloja exactamente cuatro estrellas brillantes centrales. Las luminosas estrellas de NGC 604 son extremadamente jóvenes, ya que se han formado hace tres millones de años.
La mayor parte de las estrellas calientes y masivas componen un amplio cúmulo en el interior de una cavidad cercana al centro de la nebulosa. Los vientos de las estrellas azules, así como las explosiones de supernovas, son los agentes de tal erosión. Las más pesadas estrellas en NGC 604 superan en 120 veces la masa de nuestro Sol, y su temperatura superficial alcanza unos 40.000º K. Un torrente de radiación ultravioleta fluye desde estos lugares, lo que hace brillar el gas nebular circundante.
La nebulosa NGC 604 está en un brazo espiral de la cercana galaxia M33, a 2.7 millones de años-luz hacia la constelación del Triángulo. M33 forma parte del Grupo Local de galaxias, que también incluye a la Vía Láctea y la Galaxia de Andrómeda; como ésta, puede ser observada a través de unos binoculares. Fue registrada por primera vez en 1.784 por el astrónomo inglés William Herschel. En nuestro Grupo Local, sólo la Nebulosa de la Tarántula en la Gran Nube de Magallanes excede a NGC 604 en el número de estrellas recientes, a pesar de su tamaño ligeramente inferior.
Viento estrellar que forma la Gran Nebulosa de Orion
Gran Nebulosa de Orion
El telescopio Hubble continua revelando llamativos e intrincados tesoros en las cercanías; en este caso, Ricardo Fernández Mercal nos muestra una intensa región de formarción de estrellas conocida como la Gran Nebulosa de Orion. Esta joya es un lazo chocante alrededor de una estrella muy joven, LL Orion, mostrada en esta foto.
Esta estructura en forma de arco es en realidad una onda de choque de medio año-luz de tamaño, creada cuándo el viento estrelar procedente de la estrella joven LL Orionis colisiona con el caudal procedente de la Nebulosa de Orion. A la deriva, dentro de la cuna estrellar de Orion, y todavía en su fase de formación, señala Ricardo Fernández quela estrella variable LL Orionis genera un viento más energético que el viento de nuestro propio Sol, una estrella de mediana edad. Como que el rápido viento estrellar choca con el gas que se mueve lentamente, se forma un frente de choque análogo a la ola que crea la proa de un barco desplazándose a través del agua o de un avión viajando a velocidad supersónica.
A unos 1.500 años-luz de distancia, dentro de nuestro brazo espiral en la Vía Láctea, indica Ricardo Fernández Mercal que la Nebulosa de Orión está en el centro de la región de la Espada de la constelación de Orión el Cazador, que domina el cielo nocturno a inicios del invierno, en las latitudes Norte.
Los protoplanetas y la formación de los planetas
Protoplanetas
Una gran cantidad de estrellas no son solitarias, sino que pertenecen a sistemas formados por dos o más estrellas, en los que puede resultar difícil la formación de planetas debido a la inexistencia de órbitas estables por lo que nos explica Ricardo Fernández Mercal: los protoplanetas se verían arrastrados en una y otra dirección por las influencias gravitatorias de las diferentes estrellas. En estos sistemas es probable que lo único que se forme sean pedazos de escombros cósmicos como los que existen en nuestro cinturón de asteroides.
El proceso de formación de planetas es muy eficiente según Ricardo Fernández. Inicialmente, las colisiones entre los planetésimos ocurren a baja velocidad, así que colisionan objetos que tienden a fusionarse y crecer. A una distancia Tierra-Sol típica, un objeto de 1 km tarda sólo unos 1000 años en crecer hasta 100 km. Otros 10.000 años producen protoplanetas de casi 1000 km de diámetro, los cuales crecen en 10.000 años más hasta protoplanetas de casi 2000 km de diámetro. Así, objetos del tamaño de la Luna pueden formarse en tan poco tiempo como 20.000 años.
A medida que los protoplanetas se hacen más grandes y masivos, su gravedad crece. Cuando algunos objetos alcanzan un tamaño de unos 1000 km, empiezan a atraer al resto de objetos más pequeños. La gravedad atrae a los acúmulos de roca del tamaño de asteroides, a velocidades cada vez más altas. Van tan rápido que cuando colisionan, no se fusionan sino que se pulverizan.
Así, concluye Ricardo Fernández Mercal que mientras los protoplanetas más grandes continúan creciendo, el resto se convierten mutuamente en polvo.
La mariposa enana blanca
Nebulosa planetaria NGC 2440
Como si fuera una mariposa, Ricardo Fernández Mercal indica que esta estrella enana blanca comienza su vida envolviéndose en un capullo. Sin embargo, en esta analogía, la estrella sería más bien la oruga y el capullo de gas expulsado la etapa verdaderamente llamativa y hermosa.
La nebulosa planetaria NGC 2440 contiene una de las enanas blancas conocidas más calientes. La enana blanca se ve como un punto brillante cerca del centro de la fotografía. Eventualmente, nuestro Sol se convertirá en una “mariposa enana blanca”, pero no en los próximos 5 mil millones de años.
Argumenta Ricardo Fernández que las estrellas conocidas como “enanas blancas” pueden tener diámetros de sólo una centésima del Sol. Son muy densas a pesar de su pequeño tamaño.
Residuos de una explosión estelar
Restos de la supernova N49
Estos delicados filamentos son residuos de una explosión estelar ocurrida en la Gran Nube de Magallanes. Se trata según Ricardo Fernández Mercal de una pequeña galaxia visible en el cielo austral, situada a 160.000 años-luz de distancia, que acompaña a la Vía Láctea. Proceden de la muerte de una estrella masiva en una explosión de supernova, cuya fenomenal luz alcanzaría la Tierra hace varios miles de años. Este material filamentario será finalmente reciclado para la construcción de nuevas generaciones estelares en la Gran Nube de Magallanes. Nuestro propio Sol y planetas están constituídos de residuos similares de supernovas que explotaron en nuestra galaxia hace miles de millones de años.
Esta estructura alberga una estrella de neutrones muy potente que puede ser el resto central de la explosión. Resulta muy común para el núcleo de una estrella que explota como supernova, disfrutar de una nueva vida en forma de estrella de neutrones giratoria, o púlsar, tras despojarse de sus capas externas. En el caso de N49, no sólo nos hallamos ante una simple estrella de neutrones que gira cada 8 segundos: comenta Ricardo Fernández que también posee un robusto campo magnético mil billones de veces más potente que el campo magnético terrestre. Esta notable característica coloca a esta estrella en la clase exclusiva de objetos denominados “magnetars”.
El 5 de Marzo de 1.979 esta estrella de neutrones desencadenó un episodio histórico de explosión de rayos gamma que fue detectado por numerosos satélites. Argumenta Ricardo Fernández Mercal que los rayos gamma portan millones de veces más energía que los fotones visibles, pero la atmósfera terrestre nos protege bloqueando los procedentes del espacio exterior. Desde la estrella de neutrones de N 49 ha surgido emisión de rayos gamma en varias ocasiones posteriores.
La supergigante Monocerotis
V838 Monocerotis
El Telescopio Espacial Hubble ha obtenido estas imágenes del expansivo halo de luz que rodea a la estrella V838 Monocerotis, una supergigante roja bastante insólita. Se encuentra a unos 20.000 años-luz, hacia la constelación de Monoceros (el Unicornio). En plena explosión afirma Ricardo Fernández Mercal que llegó a superar en 600.000 veces la luminosidad de nuestro Sol. De hecho, se transformó en una de las estrellas más brillantes de toda la Vía Láctea, hasta que su brillo decayó de nuevo.
El denominado “eco de luz” de una nube de polvo en torno a la estrella ha revelado notables estructuras desde que la estrella incrementó su brillo súbitamente a comienzos del 2.002 durante varias semanas. El Hubble vigiló la evolución del eco a través de varias fotos que muestran los remolinos causados por la turbulencia en el polvo y gas cercanos a la estrella. Este material habría sido eyectado en alguna explosión previa, hace algunas decenas de miles de años. Señala Ricardo Fernández Mercal que el polvo circundante permaneció invisible hasta que la brillante explosión de la estrella central lo iluminó.
El acontecimiento mostró similaridad en algunos aspectos a las novas, que incrementan de improviso su brillo debido a las explosiones termonucleares en sus superficies. Sin embargo, algunos detalles de V8383 Mon, en particular su color extremadamente rojo, poco tiene que ver con ninguna nova anteriormente conocida. Tampoco expelió sus capas externas, sino que creció enormemente en tamaño, mientras descendía su temperatura superficial. El proceso de inflado hasta tamaños inmensos sin despojarse de la envoltura exterior, no es muy usual, y en absoluto semejante a lo que ocurre en una nova. Presenta una rara combinación de propiedades estelares nunca vistas por Ricardo Fernández Mercal que tal vez, representen un estado transitorio en la evolución estelar rara vez observado en el Universo.
Supernova: explosión estelar
La supernova es un evento poco común según explica Ricardo Fernández Mercal. En cada galaxia se suelen dar una explosión cada 200 años. En estas explosiones, la mayor parte de la masa de la estrella original se lanza a grandes velocidades. Durante algunos días, la supernova radía la misma energía que durante toda su vida, llegando a brillar más que el conjunto de estrellas que residen en su galaxia. Con el paso de los años, el remanente de la supernova se esparcirá, creando una nebulosa.
Las explosiones que señalan el final de una estrella masiva se denominan supernovas de tipo II. Alega Ricardo Fernández que existe otro caso, las de tipo I, que involucra la acción en un sistema de dos estrellas que se orbitan y cuya detonación es más brillante. Una de estas estrellas debe ser una enana blanca. Cuando el par está lo suficientemente cerca, la enana blanca comienza a robarle a su compañera. El problema es que cuando la enana blanca llega a tener 1,4 masas solares, muere de indigestión en un gran estallido.
Las supernovas que suceden en nuestra propia galaxia son todo un espectáculo, ya que llegan a ser visibles a simple vista con un brillo tal que pueden verse de día. Desgraciadamente, y como ya ha comentado Ricardo Fernández Mercal, es un fenómeno inusual. Entre las supernovas más famosas se encuentran la del año 1054 d.C, registrada por los chinos. Johannes Kepler, contemporáneo y colega de Galileo, registró una de estas supernovas cercanas en el año 1604 antes de la invención del telescopio. Desde entonces no hemos visto ninguna en la Vía Láctea, pero en 1987, una estrella apareció en los cielos australes siendo visible también a simple vista. Se trataba de la supernova SN 1987 A (A, por ser la primera del año) y estaba situada en la Pequeña Nube de Magallanes, una de las galaxias satélite de la Vía Láctea.
Una chimenea en la Vía Láctea
Superburbuja W4
Una enorme chimenea que emite calientes nubes de gases hacia afuera del plano de nuestra galaxia Vía Láctea ha sido registrada recientemente en ondas de radio según notifica Ricardo Fernández Mercal. El equipo del Proyecto Canadiense de Inspección del Plano Galáctico utilizó una red de radio telescopios para inspeccionar una región de gas ionizado conocida como W4. En la base de W4 y en el centro de esta imagen existe un muy joven cúmulo abierto de estrellas conocido como Cl 352.
Se sigue investigando cómo estas estrellas crearon la superburbuja W4. Algunas explicaciones emitidas por Ricardo Fernández Mercal incluyen explosiones de supernovas o fuertes vientos estelares provenientes de estas estrellas. Sin embargo, si parece quedar claro que el gas caliente se está expandiendo hacia afuera, canalizado por gas relativamente frío y denso, formando una especie de chimenea.
Asteroides vistos desde la superficie terrestre
Toutatis, Castalia, Geographos, Vesta
Los astrónomos han estudiado un grupo de asteroides gracias a las observaciones realizadas desde la superficie terrestre, y según Ricardo Fernández Mercal algunos de los más notables son Toutatis, Castalia, Geographos y Vesta.
Científicos de todo el mundo estudiaron a Toutatis, Geographos y Castalia utilizando las observaciones obtenidas por radar desde la superficie terrestre durante su etapa de máxima aproximación a la TIerra. Vesta fue observado desde el Telescopio Espacial Hubble.
Se cree que la mayoría de los meteoritos recuperados en la Tierra son fragmentos de asteroides. Las observaciones de asteroides mediante espectroscopia telescópica y por radar, así como los datos obtenidos por la sonda Near Shoemaker, hacen que Ricardo Fernández Mercal apoye esta hipótesis.
