¿Cómo definimos qué es un planeta? Un desafío en la era de los planetas extrasolares

La pregunta que, por lejos, más veces he escuchado desde que me dedico a divulgar astronomía es “¿por qué Plutón ya no es un planeta?”. Por supuesto: quienes tenemos más de 10 años crecimos aprendiendo los nueve planetas del Sistema Solar, y no fue hasta el 2006 que Plutón fue cambiado a la categoría de “Planeta Enano”.

Pero a Plutón no le ha pasado nada. Sigue exactamente como estaba cuando aprendimos que era parte del Sistema Solar. Lo que cambió el 2006 fue la definición de qué es un planeta. La Unión Astronómica Internacional (IAU, por sus siglas en inglés) votó a favor de cambiar esa definición y, así, Plutón dejó de ser un planeta.

Sin embargo, hoy la definición actual de planeta se enfrenta a un problema. Desde el año 2006, el número de exoplanetas (planetas orbitando estrellas distintas al Sol) aumentó enormemente. El año 2006 habían alrededor de 200 exoplanetas confirmados. Ese número explotó el 26 de febrero de 2014, cuando la NASA anunció que, gracias a su misión Kepler, habían 715 nuevos exoplanetas confirmados. Hoy, a fines del 2015, ya son casi 2000 los planetas extrasolares confirmados.

Número de exoplanetas descubiertos, antes y después del anuncio de Kepler el 26 de febrero de 2014. Imagen vía NASA.
Número de exoplanetas descubiertos, antes y después del anuncio de Kepler el 26 de febrero de 2014. Imagen vía NASA.

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La definición de planeta actual aplica sólo para objetos en nuestro Sistema Solar, lo que genera un grave problema dado que cada día se confirman nuevos exoplanetas. Es por eso que el profesor Jean-Luc Margot, de la Universidad de California, ha propuesto una nueva definición que incluye a los planetas alrededor de estrellas distintas al Sol.

¿Cuál es la definición actual de planeta?

Según el decreto del 24 de agosto de 2006 de la IAU, un objeto del Sistema Solar es un planeta si:

  1. Está en órbita alrededor del Sol.
  2. Tiene la masa suficiente para asumir que se encuentra en equilibrio hidrostático; o, en otras palabras, es casi perfectamente esférico.
  3. Ha “limpiado el vecindario” de su órbita, es decir, predomina gravitacionalmente en su órbita, y no hay objetos cerca de ésta que sean de tamaños similares al tamaño del planeta.

Es este último punto el que dejó a Plutón fuera de su clasificación, ya que ciertos objetos del Cinturón de Kuiper suelen aproximarse a su órbita.

¿Qué problema tiene esta definición para los exoplanetas?

De partida, la misma definición comienza señalando que se restringe a objetos del Sistema Solar. Sin embargo, ese no es el único problema.

Los planetas extrasolares, por la distancia a la que se encuentran, no se pueden observar directamente con la misma claridad que observamos los planetas del Sistema Solar. Si bien existen diversos métodos para detectarlos, e incluso planetas de tamaños similares al de Júpiter si han podido ser observados directamente, la mayoría son descubiertos mediante el método de los tránsitos, es decir, se estudian las variaciones del flujo de luz de una estrella para determinar si tiene planetas orbitando a su alrededor. Otros métodos importantes corresponden al método de la velocidad radial, en el cual se mide la velocidad con la que se mueve una estrella para ver si está afectada por la presencia de planetas (un planeta generaría variaciones en la velocidad de su estrella), o el método de lentes gravitacionales, donde la presencia de planetas afecta la forma en que la luz de una estrella llega hasta nuestros telescopios.

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Cualquier imagen que veas de un exoplaneta no es más que una rendición artística, ya que estos no pueden aún ser observados directamente con este nivel de detalle. Imagen vía NASA.

En ninguno de últimos estos casos se observa el exoplaneta directamente, sino sólo sus efectos sobre la estrella que lo alberga. Por lo mismo, determinar la forma de los exoplanetas descubiertos es imposible en este momento.

Además, todos los exoplanetas descubiertos son en promedio de tamaños similares al de Júpiter o a otros planetas mayores del Sistema Solar. Por el mismo hecho de que los métodos de detección de exoplanetas son indirectos, los objetos de tamaño pequeño son extremadamente difíciles de descubrir. Sería imposible determinar, desde la Tierra, si un exoplaneta cumple con el tercer punto de la definición de planeta, ya que objetos pequeños en su órbita no podrán ser detectados con nuestros telescopios.

¿Qué podemos hacer entonces?

El cambio de esquema al que nos lleva el descubrimiento de este enorme número de exoplanetas sólo en el área cercana de nuestra galaxia nos lleva también a necesitar una nueva definición de planeta. Porque no cabe duda que los exoplanetas son planetas, sólo debemos ampliar la definición de planeta para abarcarlos a ellos también.

Es ahí donde entra la propuesta de Jean-Luc Margot, profesor de la Universidad de California. El propone una definición de planeta basada sólo en parámetros que podemos determinar desde la Tierra, incluso en el caso de planetas extrasolares.

El criterio de Margot se basa en reformular el tercer punto de la definición de la IAU, que dice que la órbita de un planeta debe estar libre de otros objetos menores. El plantea que conociendo sólo la masa de la estrella, la masa del planeta, y el período orbital del planeta, todos parámetros medibles con nuestros instrumentos actuales, se puede definir una métrica que determina si el planeta permite que hayan objetos en su órbita o no. Esto, debido a que hay ciertos límites de masa que un planeta debe tener para permitir objetos cercanos entrando a su órbita.

Margot plantea que, con su métrica, los 8 planetas del Sistema Solar quedan correctamente definidos, asi como también el 99% de los planetas extrasolares descubiertos.

Los resultados de Margot muestran que su métrica clasifica perfectamente a los planetas del Sistema Solar, y también al 99% de los exoplanetas descubiertos. Gráficos de Jean-Luc Margot, UCLA.
Los resultados de Margot muestran que su métrica clasifica perfectamente a los planetas del Sistema Solar, y también al 99% de los exoplanetas descubiertos. Gráficos de Jean-Luc Margot, UCLA. Usados con autorización del autor.

¿Es esta la solución?

El paper de Margot fue recientemente aceptado para ser publicado, y si bien entrega una perspectiva interesante, aún es necesario ponerlo bajo el escrutinio de otros astrónomos para decidir si se adopta o no su definición de planeta.

Sin embargo, el problema no deja de ser interesante. Hasta hace menos de 10 años atrás, considerar mundos fuera del Sistema Solar no era una preocupación mayor para los astrónomos de la IAU. Asimismo, muchos de los conceptos que hoy manejamos en astronomía y en las ciencias en general están ajustados para calzar con lo que conocemos hoy, con nuestros mundos más cercanos.

Pero, rápidamente, el desarrollo tecnológico nos llevó a ver que eso no es suficiente. Nuestro Sistema Solar no es único, estamos rodeados de ellos, y el enorme número de exoplanetas que hemos descubierto se encuentran sólo en nuestro vecindario dentro de la galaxia. Aún queda tanto por descubrir, tanto por aprender, tantos sistemas distintos a los que estamos acostumbrados que nos falta ver, que con el paso del tiempo deberemos ir adaptando nuestras definiciones y paradigmas, para abarcar los nuevos descubrimientos.

Así de comunes serían los sistemas planetarios en nuestra galaxia, la Vía Láctea (y probablemente en muchas otras también). Imagen
Así de comunes serían los sistemas planetarios en nuestra galaxia, la Vía Láctea (y probablemente en muchas otras también). Imagen “Planets everywhere (artist’s impression)” por ESO/M. Kornmesser. Vía Wikimedia Commons.

Es eso lo que le da dinamismo a la ciencia: cada nuevo descubrimiento nos lleva a cuestionar y a reinventar nuestras ideas anteriores. Con certeza, hoy, sabemos lo siguiente: los exoplanetas descubiertos son planetas, y uno de los retos de esta nueva era de la astronomía es expandir nuestra definición de planeta a una que los refleje.

Links de interés

Paper original: “A Quantitative Criterion for Defining Planets”, Jean-Luc Margot — arXiv
“What makes a planet?” — Jean-Luc Margot, y traducido al español: “¿Qué es lo que define a un planeta?”
UCLA professor proposes simpler way to define what makes a planet — UCLA Newsroom
Redefinición de planeta de 2006 — Wikipedia
Exoplanets: Words beyond our Solar System — Space.com


Fe de erratas: originalmente, esta entrada señalaba que no era posible detectar planetas extrasolares directamente. Sin embargo, aproximadamente desde el año 2008, la detección y observación directa de planetas extrasolares de tamaños similares al de Júpiter si es posible y es una técnica que se sigue desarrollando. Muchas gracias a Star Tres por la correción 😉

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5 thoughts on “¿Cómo definimos qué es un planeta? Un desafío en la era de los planetas extrasolares

  1. Una duda. En base a la definición de la IAU, Planeta es el que órbita alrededor del Sol y alrededor de una Estrella considerando los exoplanetas. ¿Entonces qué pasa con los “planetas” errantes? Esos cuerpos que están vagando por el espacio, ya que los expulsaron de su sistema planetario.

    Compartiendo la nota! 😊

    Le gusta a 1 persona

    • Dar el nombre de “planeta” para estos objetos aún es debatido. Además de no cumplir con la definición de planeta, algunos de estos objetos podrían ser enanas o “sub-enanas” marrones. Es otro tipo de objeto que aún no podemos clasificar bien.

      Saludos!

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  2. Hola

    ¿no había una cuarta premisa, que indicaba que el planeta debía también haber circularizado su órbita y estar integrado (más o menos) en la eclíptica?
    ¿O ésto sólo sería aplicable al sistema solar?

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    • Hola,

      en los primeros intentos de obtener una definición general (es decir, más o menos desde el descubrimiento de los últimos planetas, desde Urano a fines del S XVIII) se utilizó el criterio de determinar la inclinación de su órbita con respecto a su eclíptica, más que nada para diferenciar de cometas y objetos de este estilo. Sin embargo, este nunca ha sido un criterio oficial para definir un planeta, y la IAU no lo incluye en su definición.

      Saludos!

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      • Muchas gracias.
        Hace unos meses estuve participando en un curso online de Geología Planetaria con Mike Brown de Caltech, y éstos temas los tocamos en varias sesiones, y por ello me sonaba ese cuarto postulado, pero no estaba seguro si finalmente llegó a formar parte de la definición oficial.

        Gracias por tu muy interesante blog

        Le gusta a 1 persona

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