El telescopio espacial Hubble de la NASA ha detectado, tras otear las afueras de nuestro sistema solar, una pequeña y oscura luna orbitando Makemake, el segundo planeta enano gélido más brillante después de Plutón, en el Cinturón de Kuiper.
La luna, designada provisionalmente S/2015 (136472) 1 y apodada MK 2, refleja una luz más de 1.300 veces más débil que Makemake. MK 2 fue avistada a unos 21.000 kilómetros del planeta enano, y su diámetro se estima en 160 kilómetros de diámetro, mientras que el de Makemake es de 1.400 kilómetros. El planeta enano, descubierto en 2005, es el nombre de una deidad asociada con la creación de los Rapa Nui de Isla de Pascua.
El cinturón de Kuiper es una vasta reserva de material congelado sobrante de la construcción de nuestro sistema solar hace 4.500 millones de años y el hogar de varios planetas enanos. Si bien algunos de estos mundos poseen satélites conocidos, por primera vez se ha descubierto un objeto que acompaña a Makemake. Makemake es uno de los cinco planetas enanos reconocidos por la Unión Astronómica Internacional. De estos cinco, tres residen en el cinturón de Kuiper (Plutón, Haumea y Makemake), Eris posee una órbita que va desde el exterior del cinturón de Kuiper hasta más cerca del punto más lejano de Plutón y Ceres reside en el cinturón de asteroides entre Marte y Júpiter.
Las observaciones se realizaron en abril de 2015, con la cámara de campo ancho número 3 del telescopio Hubble. La capacidad única del Hubble para ver objetos débiles cercanos a los brillantes, junto con su alta resolución, permitieron a los astrónomos discernir entre el resplandor de Makemake la presencia de esta luna.
El telescopio espacial Hubble descubre una luna en órbita alrededor de Makemake
Para observarla, el equipo de observación del Hubble utilizó la misma técnica que les permitió encontrar los pequeños satélites de Plutón en 2005, 2011 y 2012. Varias búsquedas anteriores alrededor de Makemake habían resultado en vano. «Nuestras estimaciones preliminares muestran que la órbita de la luna parece ser muy cerrada, y eso significa que a menudo cuando observas el sistema, no puedes reconocer la luna ya que se pierde en el resplandor brillante de Makemake», dijo Alex Parker del Southwest Research Institute en Boulder, Colorado, Estados Unidos, quien dirigió el análisis de imágenes de las observaciones.
El descubrimiento de una luna puede proporcionar información valiosa sobre el sistema planetario enano. Mediante la medición de la órbita de la luna, los astrónomos pueden calcular la masa del sistema y obtener una perspectiva de su evolución.
El descubrimiento de la luna también refuerza la idea de que la mayoría de planetas enanos tienen satélites.
«Makemake forma parte de la serie de escasos objetos similares a Plutón, por lo que encontrarle un compañero es importante», dijo Parker. «El descubrimiento de esta luna nos ha dado la oportunidad de estudiar Makemake con mucho mayor detalle de lo que jamás hubiéramos podido hacer sin él».
Además, encontrar esta luna no hace sino aumentar el paralelismo entre Plutón y Makemake. Por ejemplo, se sabe que ambos objetos están cubiertos por metano congelado, y tal como se hizo con Plutón, el estudio adicional del satélite permitirá revelar fácilmente la densidad de Makemake, un resultado clave que indicará si las composiciones principales de ambos planetas son también similares. «Este nuevo descubrimiento abre un nuevo capítulo en planetología comparativa en el sistema solar exterior», dijo el líder del equipo, Marc Buie.
Los investigadores necesitarán más observaciones del Hubble para hacer mediciones precisas y así determinar si la órbita de la luna es elíptica o circular. Las estimaciones preliminares indican que si la luna se encuentra en una órbita circular, completará una vuelta alrededor de Makemake en 12 días o más.
La determinación de la forma de la órbita de la luna ayudará a resolver la duda sobre su origen. Una órbita circular ajustada significa que MK 2 es probablemente el producto de una colisión entre Makemake y otro objeto del cinturón de Kuiper. Si la luna está en una órbita amplia y alargada, es más probable que sea un objeto capturado en el cinturón de Kuiper. Cualquiera de estos dos casos probablemente haya ocurrido hace varios miles de millones de años, cuando el sistema solar era joven.
El descubrimiento puede haber resuelto un misterio acerca de Makemake. Estudios previos de infrarrojos del planeta enano revelaron que mientras la superficie de Makemake es casi totalmente brillante y muy fría, algunas áreas aparecen más calientes que otras. Los astrónomos habían sugerido que esta discrepancia podría deberse al calentamiento del sol de manchas oscuras concretas en la superficie de Makemake. Sin embargo, a menos que Makemake tenga una orientación especial, estas manchas oscuras deberían hacer que el brillo del planeta enano varíe sustancialmente a medida que rota. Pero esta variabilidad nunca ha sido observada.
Los datos obtenidos hasta ahora de los infrarrojos carecen de la suficiente resolución como para separar Makemake de MK 2. Pero el nuevo análisis del equipo, basado en nuevas observaciones del Hubble, sugiere que gran parte de la superficie más caliente previamente detectada con la luz infrarroja puede, en realidad, simplemente tratarse de la superficie oscura de MK 2.
Hay varias posibilidades que podrían explicar una superficie de color negro carbón en la luna, a pesar de encontrarse en órbita alrededor de un planeta enano que es tan brillante como la nieve. Una posibilidad es que, a diferencia de objetos más grandes como Makemake, MK 2 es demasiado pequeño como para mantener gravitacionalmente una brillante corteza de hielo, y esto provoca que éste se sublime, cambiando de sólido a gas bajo la luz solar. Esto haría de la luna un objeto similar a los cometas y otros objetos presentes en el cinturón de Kuiper, muchos de los cuales están cubiertos con material muy oscuro.
Cuando Caronte, una de las lunas de Plutón, fue descubierta en 1978, los astrónomos rápidamente calcularon la masa del sistema. La masa de Plutón pasó a ser cientos de veces más pequeña que la masa estimada cuando fue descubierto en 1930. Con el descubrimiento de Caronte, los astrónomos supieron al momento que había algo en Plutón que era fundamentalmente diferente. Ahora hay que esperar a las noticias que nos vayan llegando de Makemake y MK2 para saber más acerca de este sistema.
