¿Cómo tocar el sistema solar en el vasto espacio?
Hoy en día, los astrónomos pueden hacer las cosas más increíbles. Si alguien encendiera una cerilla en la luna, vería una llama. Basándose en las más pequeñas pulsaciones y vibraciones de estrellas distantes, pueden deducir los tamaños, las propiedades e incluso la habitabilidad potencial de planetas demasiado lejanos para ser vistos, tan distantes que nos llevaría medio millón de años alcanzarlos en una nave espacial. allá. Pueden utilizar radiotelescopios para captar un leve rastro de radiación. En palabras de Carl Sagan, "toda la energía captada por los radiotelescopios fuera del sistema solar es menor que la energía producida por un copo de nieve que cae al suelo".
En resumen, no hay mucho en el universo que a los astrónomos les gustaría descubrir pero no pueden. Por eso es aún más alucinante recordar por qué nadie se dio cuenta de que Plutón tenía una luna hasta 1978. Ese verano, un joven astrónomo llamado James Christie del Observatorio Naval de los EE. UU. en Flagstaff, Arizona, miraba habitualmente fotografías de Plutón cuando de repente se dio cuenta de que había algo en Plutón: un objeto vago e indistinto, algo demasiado seguro, y definitivamente no. Plutón. Después de una breve discusión con un colega llamado Robert Harrington, llegó a la conclusión de que lo que estaba observando era un satélite. Y no es un satélite cualquiera. En relación con Plutón, es la luna más grande del sistema solar.
Esto es en realidad un golpe al estatus de Plutón como planeta, porque el estatus de Plutón nunca ha sido estable. Inicialmente se pensó que la Luna ocupaba el mismo espacio que Plutón. Esto significa que Plutón es mucho más pequeño de lo que la gente pensaba, más pequeño que Mercurio. De hecho, siete lunas del sistema solar, incluida la nuestra, son más grandes que Plutón.
Llegados a este punto, naturalmente te preguntarás por qué se tardó tanto en descubrir un satélite en nuestro sistema solar. La respuesta es que tiene mucho que ver con hacia dónde apuntan los astrónomos sus instrumentos y con qué están diseñados para detectar. También tiene mucho que ver con el propio Plutón. Lo que más importa es hacia dónde apuntan sus instrumentos. En palabras del astrónomo Clark Chapman: "La mayoría de la gente piensa que los astrónomos van a los observatorios por la noche para explorar el cielo. Esto no es cierto. Casi todos los telescopios del mundo están diseñados para observar cielos distantes. Cosas muy pequeñas, en busca de quásares, o buscando agujeros negros, u observando galaxias distantes. Las únicas redes de telescopios reales que se utilizan para escanear el cielo están diseñadas y construidas por militares.
Nos inspiramos en la expresión artística de los artistas. Se supone que la imagen es muy clara, pero ese no es el caso en astronomía. En la fotografía de Christie, Plutón es oscuro y muy borroso (sólo una pelusa cósmica) y sus lunas no se parecen a las que se ven en National Geographic. tipo de esfera que ves: fondo brillante, muy romántico, líneas claras, con Plutón, por el contrario, es solo una bola muy pequeña, extremadamente borrosa, y de hecho, es por esta falta de definición que la gente ha pasado siete años; Sólo entonces se volvió a ver el satélite, confirmando así su existencia independiente.
Hay algo maravilloso en el descubrimiento de Christie: tuvo lugar en Flagstaff, donde se descubrió Plutón por primera vez en 1930. Este importante descubrimiento astronómico. El descubrimiento se debe en gran parte al astrónomo Percival Lowell, quien nació en una de las familias más antiguas y ricas de Boston (en el poema "Boston is Beans and Cod") fue mencionada en la famosa canción "Los Lowell hablaban sólo con". los Cabot, y los Cabot hablaban sólo con Dios"). Donó el famoso observatorio que lleva su nombre. , pero menos conocido por su observación de que Marte estaba lleno de canales construidos por laboriosos marcianos, recogiendo agua de los polos para irrigar las zonas áridas pero tierra fértil cerca del ecuador
Lowell Otro descubrimiento inolvidable fue que en algún lugar más allá de Neptuno, había un noveno planeta no descubierto, al que llamó Planeta X.
Se basó el descubrimiento de Lowell. irregularidades que descubrió en las órbitas de Urano y Neptuno.
Así que pasó los últimos años de su vida buscando al gigante gaseoso. Concluyó que estaba allí. Lamentablemente, murió repentinamente en 1916. Esto fue, al menos en parte, el resultado de su exceso de trabajo. La exploración quedó en suspenso porque los herederos de Lowell se pelearon por la herencia. Sin embargo, en 1929, para desviar la atención de la leyenda de los canales marcianos (que para entonces se había convertido en un tema muy embarazoso), el director del Observatorio Lowell decidió reanudar la exploración y trajo a un hombre de Kansas para ello. joven llamado Clyde Tombaugh.
Tombaugh no tenía formación profesional para ser astrónomo, pero era diligente e inteligente. Después de un año de búsqueda, finalmente vio un tenue punto de luz en el brillante cielo: Plutón. Este es un descubrimiento milagroso. Aunque comprensible, este descubrimiento demostró que las observaciones de Lowell, que se habían utilizado para predecir la existencia de un planeta más allá de Neptuno, estaban equivocadas. Tombaugh inmediatamente se dio cuenta de que el nuevo planeta no era en absoluto el globo gigante que Lowell había identificado, pero cualquier reserva que él y otros tuvieran sobre la naturaleza del nuevo planeta fue rápidamente barrida por la emoción. En aquellos tiempos apasionantes, casi cualquier noticia importante provocaría ese tipo de emociones. Este es el primer planeta descubierto por los estadounidenses. Algunas personas pensaron que era sólo un lejano grano de hielo, pero nadie cambió de opinión. Fue llamado Plutón, al menos en parte, porque sus dos primeras letras estaban entrelazadas a partir de las iniciales de Lowell. Lowell ya no está vivo, pero sus hazañas como genio de primer nivel son universalmente elogiadas, mientras que Tombaugh está en gran medida olvidado y sólo es muy apreciado por los astrónomos que estudian los planetas.
Ahora, algunos astrónomos continúan creyendo que puede haber un Planeta X más allá de Plutón: un verdadero gigante, quizás 10 veces el tamaño de Júpiter, pero demasiado lejos para que podamos verlo. (Recibe tan poca luz solar que casi no hay luz reflejada). No creen que sea un planeta ordinario como Júpiter o Saturno (está demasiado lejos para ser un planeta como ese; especulamos que podría estar a 7,2 billones de kilómetros de distancia), sino más bien como un planeta sol sin forma. La mayoría de los sistemas estelares del universo están en pares (estrellas binarias), lo que hace que nuestro sol solitario parezca un poco extraño.
En cuanto al propio Plutón, nadie está seguro de su tamaño, de qué está hecho, qué tipo de atmósfera tiene o incluso qué es. Muchos astrónomos creen que Plutón no es realmente un planeta, sino simplemente el objeto más grande que hemos encontrado en las ruinas de la Vía Láctea, conocido como Cinturón de Kuiper. La teoría del Cinturón de Kuiper fue propuesta por un astrónomo llamado F.G. Leonard en 1930. Le puso el nombre en honor a Gerard Kuiper, un holandés que trabajaba en los Estados Unidos. Kuyper propuso esta teoría. El cinturón de Kuiper es el origen de los llamados cometas de vida corta, estrellas que frecuentemente pasan en un instante, el más famoso de los cuales es el cometa Halley. Los cometas de vida más larga (incluidos los recientemente populares cometas Hale-Bopp y Hyakutake) provienen de la más distante nube de Oort, que mencionaremos más adelante.
La observación de que Plutón se comporta de manera muy diferente a los demás planetas es ciertamente cierta. Plutón no sólo es pequeño y oscuro, sino que su órbita es tan variable que nadie puede decir exactamente dónde estará dentro de un siglo. Mientras que los otros planetas giran más o menos en el mismo plano, la órbita de Plutón (parece estar) inclinada, no en el mismo plano que los otros planetas, sino en un ángulo de 17 grados, como si alguien inclinara su sombrero. como llevarlo en la cabeza. Su órbita es tan irregular que durante cada órbita solitaria alrededor del Sol se acerca a nosotros más que Neptuno durante un período de tiempo considerable. De hecho, durante gran parte de las décadas de 1980 y 1990, Neptuno fue en realidad el planeta más lejano del sistema solar. No fue hasta el 11 de febrero de 1999 que Plutón regresó a su órbita exterior, donde permanecería durante los siguientes 228 años.
Entonces, si Plutón es realmente un planeta, debe ser muy extraño. Es pequeño, sólo una cuarta parte del tamaño de la Tierra. Si cubriera el cielo de los Estados Unidos, su superficie sería menos de la mitad del tamaño de los 48 Estados Unidos continentales. Esto por sí solo lo hace extremadamente inusual, lo que sugiere que nuestro sistema planetario está formado por cuatro planetas interiores rocosos, cuatro planetas exteriores gaseosos y una pequeña bola de hielo solitaria. Y hay muchas razones para pensar que pronto encontraremos otros discos más grandes en el mismo espacio. Aquí viene el problema. Después del descubrimiento de Christie de las lunas de Plutón, los astrónomos comenzaron a observar más de cerca esta parte del universo y, a principios de diciembre de 2002, se habían descubierto más de 600 objetos de este tipo más allá de Urano, uno de los cuales se llamó Valuna. Mismo tamaño que la luna de Plutón. Los astrónomos creen ahora que puede haber miles de millones de objetos de este tipo. La dificultad es que muchos de ellos son oscuros. Normalmente, tienen un albedo de sólo 4, aproximadamente el mismo que un trozo de carbón vegetal, pero, por supuesto, estos "carbones" se encuentran a más de 6 mil millones de kilómetros de distancia.
¿A qué distancia está eso? Casi inimaginable. Verá, el espacio es enorme, simplemente enorme. Para mayor comprensión y entretenimiento, imaginemos que estamos a punto de viajar en un vehículo cohete. No iremos muy lejos, sólo hasta el borde de nuestro sistema solar, pero comencemos por comprender qué lugar tan enorme es el espacio, y nosotros somos sólo una pequeña parte de él.
Vaya, me temo que la mala noticia es que no podremos llegar a casa a cenar. Incluso viajando a la velocidad de la luz (300.000 kilómetros por segundo), tardaría 7 horas en llegar a Plutón. Por supuesto, no podemos volar a esta velocidad. Tenemos que volar a la velocidad de una nave espacial. Esta velocidad será muy lenta. La velocidad más alta que puede alcanzar un objeto creado por el hombre es la de las naves espaciales Voyager 1 y 2, que se alejan de nosotros a 56.000 kilómetros por hora.
Los lanzamientos de la Voyager en su momento (agosto y septiembre de 1977) se debieron al alineamiento de Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno, un fenómeno que ocurre sólo una vez cada 175 años. Esto permite a las dos naves espaciales Voyager utilizar tecnología de "asistencia gravitacional" para lanzarse continuamente de un gigante gaseoso al siguiente en un estilo de azote cósmico. Aun así, tardarían nueve años en llegar a Urano y 12 años en cruzar la órbita de Plutón. La buena noticia es que si esperamos hasta enero de 2006 (la NASA tiene programado tentativamente lanzar la nave espacial New Horizons a Plutón en enero de 2006), utilizando el posicionamiento favorable de Júpiter y alguna tecnología avanzada, podremos llegar allí en unos 10 años. ¡Alcanzando Plutón! -- Pero me temo que pasará mucho tiempo antes de que lleguemos a casa. De todos modos, fue un viaje largo.
En primer lugar, es posible que te des cuenta de que el espacio es un lugar mundano. A lo largo de billones de kilómetros, lo más vibrante es nuestro sistema solar y todo lo que es visible: el sol, los planetas y sus lunas, los miles de millones de desechos en el cinturón de asteroides, los cometas y todo lo demás que flota en fragmentos y ocupa menos una billonésima parte del espacio disponible. También te darás cuenta rápidamente de que el diagrama del sistema solar que estás viendo no está a escala en absoluto. En la mayoría de los diagramas del aula, los planetas están muy juntos, uno detrás del otro; en muchas ilustraciones, las sombras de los planetas gigantes exteriores en realidad caen una encima de la otra, pero para dibujar todos los planetas en la misma página, este engaño también es esencial…. En realidad, Neptuno no está un poco más allá de Saturno, sino mucho más allá: está cinco veces más lejos que Saturno de nosotros. A esa distancia, recibe sólo 3 veces más luz solar que Saturno.
De hecho, la distancia entre el Sistema Solar y Saturno es tan grande que de todos modos sería imposible dibujar un mapa a escala del Sistema Solar. Incluso si agrega muchísimos folletos a su libro de texto, o usa pestañas ridículamente largas, no se acercará a esa proporción.
En un diagrama a escala del sistema solar, si el diámetro de la Tierra se redujera al diámetro de un frijol, Saturno estaría a más de 300 metros de distancia y Plutón estaría a 2,5 kilómetros de distancia (aproximadamente del tamaño de una bacteria, así que, si se No puedes verlo de todos modos). En la misma escala, nuestra estrella más cercana, Próxima Centauri, está a 16.000 kilómetros de distancia. Incluso si reducimos todo para que Saturno sea tan pequeño como una frase inglesa y Plutón no sea más grande que una molécula, Plutón todavía está a más de 10 metros de nosotros.
Por tanto, el sistema solar es realmente muy grande. Cuando llegamos a Plutón, hemos viajado tan lejos que el sol (nuestro querido sol, el sol que nos calienta, broncea nuestra piel y nos da vida) se ha reducido al tamaño de la cabeza de un alfiler. No es mucho más grande que una estrella brillante. En un espacio tan frío y vacío, uno empieza a comprender por qué incluso los objetos más importantes, como las lunas de Plutón, escapan a la atención. Este no es sólo un problema de Plutón. Antes de la expedición de la Voyager, se pensaba que Neptuno tenía sólo dos lunas y la Voyager descubrió seis más. Cuando era niño se pensaba que el sistema solar sólo tenía 30 lunas. Actualmente hay al menos 90 satélites en total, de los cuales al menos un tercio han sido descubiertos en los últimos 10 años. Al considerar el universo en su conjunto, ciertamente es necesario recordar que todavía no conocemos la base del sistema solar.
Ahora, mientras sobrevolamos Plutón, notarás algo más: estamos sobrevolando Plutón. Si miras los planes de viaje, verás que este viaje se dirige al borde del sistema solar y me temo que aún no hemos llegado allí. Plutón puede ser el último objeto marcado en el gráfico mural del aula, pero el sistema solar no termina ahí. De hecho, todavía queda un largo camino por recorrer antes del final. Para llegar al borde del sistema solar, debemos atravesar la Nube de Oort, una vasta extensión de cielo llena de cometas. Lo sentimos, pasarán otros 10.000 años antes de que lleguemos a la Nube de Oort. Lejos de marcar los confines exteriores del sistema solar, Plutón está a sólo una cincuentamilésima de milla de distancia, como sugería casualmente el rotafolio del aula.
Por supuesto, no teníamos pensado hacer un viaje así. Viajar a la Luna, que está a 386.000 kilómetros de distancia, sigue siendo un gran desafío para nosotros. El presidente Bush padre propuso una vez una misión tripulada a Marte en un ataque de entusiasmo, pero finalmente no se materializó. Se estima que costará 450 mil millones de dólares y probablemente terminará con la muerte de toda la tripulación (no podrán resistir las partículas solares de alta energía y su ADN se hará trizas).
Basándonos en nuestro conocimiento actual y nuestra imaginación racional, nadie irá al borde del sistema solar, nunca. Está demasiado lejos. De hecho, incluso con el Hubble, no podemos ver la nube de Oort, por lo que en realidad no sabemos que existe. Su existencia es posible, pero totalmente hipotética.
Todo lo que sabemos con seguridad sobre la Nube de Oort es que comienza más allá de Plutón y se extiende unos dos años luz en el universo. La unidad de medida básica en el sistema solar es la unidad astronómica (Au), que representa la distancia promedio entre el Sol y la Tierra. Plutón está a unas 40 AU de la Tierra y el centro de la nube de Oort está a unas 50.000 AU de la Tierra. En una palabra, muy lejos.
Pero hagamos otra suposición: hemos llegado a la Nube de Oort. Lo primero que notas es lo tranquilo que es. Ahora estamos muy lejos de cualquier lugar, tan lejos de nuestro propio sol que ni siquiera es la estrella más brillante del cielo. Es increíble pensar que ese punto brillante y parpadeante en la distancia sea tan pequeño, pero su gravedad es suficiente para arrastrar a todos los cometas. Esta fuerza gravitacional no es muy fuerte, por lo que estos cometas simplemente se mueven lentamente a unos 354 kilómetros por hora, lo cual es muy espectacular. De vez en cuando, uno de estos cometas solitarios es expulsado de su órbita normal debido a una sutil intrusión de la gravedad, tal vez una estrella que pasa. A veces son catapultados al vacío del espacio y nunca más se los vuelve a ver. Pero a veces entran en largas órbitas alrededor del sol.
Aproximadamente tres o cuatro de estos cometas, conocidos como cometas de larga vida, pasan de lado a través del sistema solar cada año. Estos "invitados no invitados" chocan contra algo duro, como por ejemplo la tierra. Por eso estamos aquí ahora, porque el cometa que estamos observando acaba de comenzar su largo descenso hacia el centro del sistema solar. De todos los destinos, favoreció a Manson, Iowa. Llevó mucho tiempo llegar allí (al menos tres o cuatro millones de años), así que lo dejaremos a un lado y volveremos a ello cerca del final del libro.
Este es tu sistema solar. ¿Qué más hay más allá del sistema solar? Diablos, tal vez nada, tal vez mucho, dependiendo de cómo se mire.
A corto plazo, no hay nada. El vacío más perfecto creado por los humanos no está tan vacío como el espacio interestelar. Hay mucho más de este "vacío" antes de llegar a la siguiente "cosa". Nuestro vecino más cercano en el universo es Proxima Centauri, que forma parte de un cúmulo de tres estrellas llamado Alpha Centauri y se encuentra a 4,3 años luz de distancia. Desde una perspectiva galáctica, es una cantidad de tiempo minúscula, pero aún más lejos que ir al universo. luna 100 millones de veces. Se necesitarían al menos 25.000 años para llegar allí en una nave espacial; incluso si lograras llegar allí, no llegarías a ningún otro lugar que no fuera un cúmulo de estrellas solitario suspendido en medio del espacio. El siguiente hito importante, Sirio, está todavía a 4,6 años luz de distancia. Esta es la consecuencia de querer "viajar" por el universo. Incluso llegar al centro de nuestra galaxia llevaría mucho más tiempo del que llevamos los humanos.
Repito, el espacio es enorme. La distancia media entre estrellas supera los 30 billones de kilómetros. Incluso llegar allí a una velocidad cercana a la de la luz sería una distancia extremadamente desafiante para cualquiera que quisiera viajar. Por supuesto, solo por diversión, también es posible que los extraterrestres viajaran miles de millones de kilómetros para cultivar en Wiltshire, o asustar muchísimo a algún tipo pobre en una camioneta en movimiento en alguna carretera escasamente poblada de Arizona. Da miedo, pero nunca lo parece. que suceda.
Sin embargo, desde un punto de vista estadístico, todavía es muy probable que haya criaturas pensantes en el espacio exterior. En la década de 1960, un profesor de la Universidad de Cornell llamado Frank Drake se inspiró en estos enormes números y propuso una famosa ecuación basada en una serie de probabilidades cada vez más reducidas para calcular la posibilidad de vida avanzada en el universo.
Según la ecuación de Drake, dividir el número de estrellas que hay en una determinada parte del universo por el número de estrellas que pueden tener sistemas planetarios, dividido por el número de planetas que teóricamente pueden producir vida, dividido por el número de planetas en los que ya ha existido vida y número de planetas en los que la vida ha alcanzado un estado sensible, y así sucesivamente. Cada vez que se hace tal división, el número se reduce significativamente; sin embargo, incluso con los métodos de entrada más conservadores, el número de civilizaciones avanzadas sólo en la Vía Láctea siempre es de millones.
Qué observación más interesante y emocionante. Quizás seamos sólo una entre millones de sociedades civilizadas avanzadas. Desafortunadamente, debido a la inmensidad del espacio, se ha medido que la distancia promedio entre dos sociedades civilizadas es de al menos 200 años luz. Para que todos tengan una idea clara, esto no es suficiente, hay más que explicar. Primero, significa que incluso si esas criaturas supieran que estamos aquí y pudieran vernos a través de telescopios, solo estarían viendo la luz que salió de la Tierra hace 200 años. Por lo tanto, lo que ven no somos tú y yo. Lo que vieron fue la Revolución Francesa y a Thomas Jefferson. Lo que vieron fueron personas con medias y pelucas; estas personas no sabían qué eran los átomos ni qué eran los genes. Frotaron un trozo de piel contra una varilla de color ámbar para generar electricidad. y pensaron Muy divertido. Los mensajes que recibimos de estos observadores probablemente comenzaron con "Querido Dios", felicitándonos por nuestros corceles y nuestra habilidad en el uso de aceite de ballena. Una distancia de 200 años luz está más allá de nuestra imaginación.
Así que, aunque no estamos realmente solos, de hecho lo estamos.
Carl Sagan predijo que podría haber hasta 1.000 billones de planetas en el universo, una cifra que está mucho más allá de nuestra imaginación. Pero igualmente más allá de nuestra imaginación está el alcance del universo en el que se encuentran. Este mundo es precioso."
Así que tal vez estas sean buenas noticias: en febrero de 1999, la Unión Astronómica Internacional dictaminó oficialmente que Plutón es un planeta. El universo es un lugar enorme y solitario. Necesitamos hacer todo Posiblemente podamos muchos vecinos.