De 9 a 12 y finalmente 8 Cuntos

De 9 a 12 y finalmente 8 ¿Cuántos planetas hay alrededor del Sol? Dr. Gonzalo Tancredi Depto. Astronomía – Fac. de Ciencias Observatorio Astronómico Los Molinos - MEC

Temario Historia del Descubrimiento de los Planetas l Origen y Evolución del Sistema Solar l La Definición de Planeta adoptada por la UAI l

Historia del Descubrimiento de los Planetas

Los planetas de la Antigüedad (visibles a simple vista) Mercurio Venus Marte Júpiter Saturno Visibles solamente al atardecer o amanecer La alineación planetaria de Mayo 2002

Urano: Primer descubrimiento telescópico William Herschel 13 Marzo de 1781 (Nacido en Alemania pero trabajando en Inglaterra) Recibió por su descubrimiento una pensión de 200 libras al año y el título de Caballero. Distancia media al Sol: 19 UA

El descubrimiento de Ceres (1) 1° Enero de 1801 por el monje Giuseppe Piazzi (Palermo, Italia) Distancia media al Sol: 2. 8 UA

Los convidados de “piedra” l l W. Olbers descubre 28 -Marzo-1802 a Pallas (2) y 29 -Marzo-1807 a Vesta (4) K. Harding descubre 1 -Setiembre-1804 a Juno (3) Asteroide Ceres (1) Semieje Magnitud mayor (UA) 2. 77 3. 3 Pallas (2) 2. 77 4. 1 Juno (3) 2. 66 5. 3 Vesta (4) 2. 36 3. 2 Ceres deja de ser llamado planeta y se le denomina junto al resto de estos objetos como “planeta menor” o asteroide.

El descubrimiento “teórico” de U. Leverrier Neptuno (Francia) 31/8/1846 - Leverrier predice la posición de Neptuno basado en las perturbaciones sobre Urano. 23/9/1846 - Galle lo descubre a menos de 1° de la posición predicha por Leverrier J. Adams (Inglaterra) J. Galle (Alemania)

El descubrimiento C. Tombaugh descubre Plutón el 18 de Febrero, 1930, desde Obs. Lowell (EEUU). El nombre fue sugerido por V. Burney, niña inglesa de 11 años.

¿Fue Primero el planeta o el perro? Primera aparición del perro (un par) en The Chain Gang (5/9/1930) como sabuesos del malo Pete que persiguen a Mickey. Recibe su nombre en 1931 como perro compañero de Mickey.

La desilusión inicial l l Distancia media al Sol 39. 4 Inclinación del plano orbital alta (17°) y órbita muy alargada (excentricidad 0. 25, cruza la órbita de Neptuno) Plutón era mas chico que la Tierra. Si bien la ubicación de Plutón en el momento del descubrimiento era cercana a la estimada por P. Lowell, su masa era insuficiente para perturbar a Neptuno. La “decreciente” Masa de Plutón Año Masa (Mtierra) 1950 s 0. 9 1975 s 0. 7 1980 s 0. 002

El sistema Plutón-Caronte Diámetro (km) Plutón 2274 Caronte 1172 Masa (kg) Descubrimiento de “abultamiento” de Plutón (1978 ) 1. 27 x 1022 1. 90 x 1021 El sistema Plutón-Caronte visto por el Telescopio Espacial Hubble Representación de cómo se vería

Panorama del Sistema Solar a finales de los ’ 80 s ¿Quién integra el Sistema Solar? l l l Sol: 99. 85 % de la masa Planetas: 0. 14 % (Júpiter 0. 1%) Planetas: terrestres gigantes o jovianos Satélites de los planetas: regulares irregulares Pequeños cuerpos: asteroides cometas Polvo interplanetario Gas interplanetario o viento solar

Los tamaños relativos

La región transneptuniana Existencia de una región de objetos pequeños y helados mas allá de Neptuno (Edgeworth, Kuiper, Fernández) 30 Agosto 1992, D. Jewitt (Hawaii) descubre el primer (tercer) objeto

2003 UB 313 (el “tiro de gracia”) Descubierto por M. Brown y col. (2003) Antes “Xena” ahora Eris (Discordia) Tamaño superior a Plutón (Diam= 2400 km) pero en órbita muy excéntrica e inclinada

Origen y Evolución del Sistema Solar

Características Generales Movimiento controlado por gravedad l Planetas en órbitas coplanares, cuasicirculares y en mismo sentido l Sol concentra la masa del sistema l Júpiter concentra la masa de los planetas l

¿Cómo se formó el Sol? A partir de una nube de gas y polvo (nebulosa primitiva) que al girar se fue aplanando hasta tener forma de disco. En el centro se formó el Sol y como subproducto los planetas.

Regiones de formación planetaria Nebulosa de Orión (cerca de las 3 Marías)

Discos protoplanetarios

Discos

a) y b) la nebulosa solar se contrae y aplana hasta formar un disco en rotación. c) los granos de polvo forman estructuras que chocan entre si y permanecen juntas, aumentando de tamaño y formando objetos llamados planetesimales. e) los planetesimales continúan chocando y creciendo de tamaño. f) luego de cientos de millones de años se forman los planetas en órbitas circulares.

La limpieza de remanentes El bombardeo tardío hace 4 millones de años

Tres etapas de la formación Planetesimales – objetos de hasta unos ~100 km de diámetro de formas irregulares l Embriones planetarios – objetos de algunos cientos de km que conviven en su zona con objetos similares l Proto-planetas y planetas – lograron limpiar los remanentes de la formación en su zona de influencia gravitacional l

El Sistema Solar hasta el 2006

Crónica de una “muerte” anunciada ¿Que pasó en la UAI?

¿Es Pluto un planeta?

Lo previo a Praga l El porqué: l ¿Se descubrió el décimo planeta X? l ¿Es Plutón un planeta? l ¿Son planetas lo que se descubre entorno a otras estrellas? Comité cerrado de especialistas discute durante dos años sin llegar a acuerdo. l El Comité Ejecutivo crea una Comisión que elabora una propuesta, la que luego es avalada por el CE y propuesta a la Asamblea. l

La propuesta inicial del Comité Ejecutivo (CE) del 16/8/2006 (por lo menos 12 planetas) Criterio único: Tener masa suficiente para que la fuerza de gravedad supera las rigidez del material y adopte por estar en equilibrio hidrostático una forma cuasi-esférica. l Resumen: Que sean redondos l Complicada discusión en el caso de sistemas binarios (Plutón-Caronte, Tierra-Luna) l

El Sistema Solar de los ≥ 12 planetas

Los nuevos planetas según la propuesta

¿Cuál era el límite inferior? Los satélites helados

El límite para los helados Miranda - 480× 468× 466 km Enceladus - 513× 503× 497 km Mimas - 415× 394× 381 km Proteus - 436× 416× 402 km Hyperion - 360× 280× 225 km

Mimas – Satélite de Saturno (D~400 km)

La nueva lista de planetas de acuerdo a la propuesta de definición del CE Name a (AU) ~ Size (km) Mercury 0. 39 4, 880 Pluto 39. 53 2300 2000 CN 105 44. 65 430 Venus 0. 72 12, 100 Ixion 39. 65 980 1998 WH 24 45. 56 450 Earth 1. 0 12, 700 Huya 39. 76 480 2005 FY 9 45. 66 1600 Mars 1. 5 6780 2005 RN 43 41. 53 740 2004 PR 107 45. 75 520 Ceres 2. 8 950 1995 SM 55 41. 64 470 2003 MW 12 45. 94 740 Jupiter 5. 2 139, 800 2002 MS 4 41. 90 740 2002 CY 248 46. 18 410 Saturn 9. 6 116, 500 2004 SB 60 41. 97 560 2002 KW 14 47. 08 510 Uranus 19. 2 50, 700 2004 GV 9 42. 23 680 2002 AW 197 47. 30 940 Neptune 30. 0 49, 2002 UX 25 42. 53 810 2002 WC 19 47. 67 410 2004 TY 364 38. 72 540 Varuna 42. 90 780 2003 QX 113 49. 56 450 2002 KX 14 39. 01 560 2002 TX 300 43. 11 800 2003 FY 128 49. 77 430 2002 XV 93 39. 22 430 1996 TO 66 43. 19 540 2001 UR 163 51. 40 620 2003 VS 2 39. 27 610 2003 OP 32 43. 24 650 2002 TC 302 55. 02 710 1999 TC 36 39. 27 440 2003 EL 61 43. 31 2000 1999 DE 9 55. 72 490 2001 QF 298 39. 30 490 Quaoar 43. 58 1290 2004 XR 190 57. 36 540 Orcus 39. 34 1100 2003 QW 90 43. 65 560 2000 YW 134 57. 77 430 2003 AZ 84 39. 45 710 1999 CD 158 43. 69 410 2003 UB 313 67. 69 2400 1997 CS 29 43. 87 410 2005 RM 43 89. 73 560 Sedna 486. 0 1800 Extractado de webpage de M. Brown

according to the EC proposal From M. Brown webpage

Grandes objetos del cinturón de asteroides y TNOs

La distribución de masas

Buscando consensos hacia una propuesta alternativa (17 -18/8) l l Escribo una propuesta alternativa que discuto con Julio Fernández. Se introduce un nuevo criterio más exigente: l “Un planeta debe ser por lejos el mayor objeto de su población local”. l Si no cumple esa condición, pero es redondo, se le denomina “planetoide”. Junto con los brasileros salimos a juntar firmas en adhesión a nuestra propuesta. Se adhieren con leves cambios varios europeos y americanos.

Un problema de clasificación Sistema Solar Propuesta del CE Planetas Clásicos Nuestra Propuesta Planetas Cuerpos menores Enanos Sistema Solar “Planetas Enanos” Cuerpos menores

Consecuencias Propuesta del CE l l Una categoría de planetas con inicialmente 12 objetos y quizás mas de cien planetas en los próximos años. Plutón es un planeta Nuestra Propuesta l 8 planetas Un número creciente de “planetas enanos”. l Plutón no es un planeta l

Los tortuosos pasos hasta la resolución final Se dan una serie de reuniones de discusión en la que la propuesta del EC es rechazada y nuestra propuesta logra amplias mayorías. l Nos convocan a redactar la nueva propuesta. l La nueva propuesta logra amplio consenso en reunión no resolutiva. l Pero aquí no termina la historia …. .

La Asamblea General del 24/8 Primera resolución: 3 categorías de objetos de acuerdo a la propuesta acordada. Obtiene la cuasi-unanimidad de los votos. l Segunda resolución: Intenta introducir una enmienda con la que se volvía al “gran paraguas” del concepto planeta – Sale rechazada por ¼ a ¾. l

La Resolución adoptada por la UAI La UAI resuelve que los planetas y otros objetos de nuestro Sistema Solar, con la excepción de los satélites, son definidos en tres distintas categorías de la siguiente manera: (1) Un planeta 1 es un cuerpo celeste que (a) está en órbita alrededor del Sol, (b) tiene una masa suficiente para que su autogravedad supere las fuerzas de rigidez del cuerpo, adquiriendo una forma por equilibrio hidrostático (cuasiredondo), (c) haya limpiado la vecindad entorno de su órbita. (2) Un “planeta enano“ es un cuerpo celeste que (a) está en órbita alrededor del Sol, (b) tiene una masa suficiente para que su autogravedad supere las fuerzas de rigidez del cuerpo, adquiriendo una forma por equilibrio hidrostático (cuasi-redondo) 2, (c) no haya limpiado la vecindad entorno de su órbita, y (d) no es un satélite. (3) Todo el resto de los objetos 3, excepto los satélites, que orbitan el Sol deberían ser denominados colectivamente como “Cuerpos Menores del Sistema Solar". 1 Los 8 planetas son: Mercurio, Venus, Tierra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. 2 La UAI establecerá un procedimiento para asignar objetos en la categoría de “planeta enano” u otras categorías. 3 Esta categoría incluye la mayor parte de los asteroides, la mayor parte de los Objetos Trans-Neptunianos (TNOs), cometas, y otros cuerpos pequeños.

3 conceptos equivalentes Un planeta es: por lejos el mayor objeto en su vecindad l es el objeto gravitacionalmente dominante en su zona de influencia l ha logrado limpiar de remanentes la vecindad de su órbita l ver Stern & Levison (Highlights …, 2002) Basri & Brown (AREPS, 2006, 34, 193) Sother (2006, AJ, 132: 2513)

Novedades posteriores Plutón es incorporado en los catálogos de cuerpos menores. Se le asigna el número 134340. l A 2003 UB 313 se le asigna el nombre Eris (Discordia) y el número 136199. l l La resolución es adoptada mundialmente, pese al rechazo de un reducido grupo de astrónomos norteamericanos.

¿Quiénes son los Enanos del Sistema Solar? G. Tancredi , S. Favre

Figuras de equilibrio para fluidos incompresibles Chandrasekhar (1987) Esfera Elipsoide triaxial oblato de Maclaurin Jacobi en en sin rotación

Criterios y número de “planetas enanos” l Para objetos rocosos el límite Diámetro > 600 km Para objetos helados el límite Diámetro > 400 km l Enano rocoso l § l 1 Ceres Enanos helados § § § 39 candidatos 12 seguros (incluyendo Plutón y Eris) 5 posibles 3 descartados 19 inciertos

Lista de “Planetas Enanos” Caso I – Medida directa de su forma (3) (136199) Eris, (134340) Pluto, (1) Ceres Caso II – Esfera o elipsoide de Mac. Laurin con algunas manchas de albedo (8 + 5? ) (90377) Sedna, (90482) Orcus, (50000) Quaoar, (55565), 2003 AZ 84 ? , (15874), (47171) ? , (42301) ? , (38628) Huya, (26375) ? , 2001 QF 298 ? , (28978) Ixion, (55636) Caso III – Elipoide de Jacobi de (136108), (20000) Varuna densidad aceptable (2)

Conclusiones 8 planetas, decenas de “planetas enanos” y millones de cuerpos menores (asteroides y cometas) l Menos planetas para recordar pero un Sistema Solar mas rico en categorías de objetos a estudiar. l Una definición histórica con repercusiones en el ámbito educativo y cultural. l Una lección de democracia. l

El Sistema Solar a partir del 2006

Presentación disponible en http: //www. astronomia. edu. uy/charlas