Plutón es el planeta enano más grande conocido del Sistema Solar. Anteriormente se consideraba el noveno y más alejado del Sol. En 2006, su estatus se redujo. Este extraño mundo se encuentra en el Cinturón de Kuiper, una región más allá de Neptuno llena de cientos de miles de cuerpos rocosos y helados, cada uno de más de 100 kilómetros de diámetro, así como un billón o más de cometas. Plutón dejó de ser un planeta en 2006 al ser reclasificado como planeta enano, lo que generó controversia y debate en la comunidad científica y entre el público general.
El astrónomo estadounidense Percival Lowell propuso por primera vez la existencia de Plutón en 1905, al observar extrañas desviaciones en las órbitas de Neptuno y Urano. Lowell creía que debía existir otro planeta cuya gravedad actuaba sobre estos gigantes helados, causando irregularidades en sus órbitas. En 1915, Lowell predijo la ubicación del misterioso planeta, pero falleció 15 años antes de su descubrimiento. Plutón fue descubierto en 1930 por Clyde Tombaugh en el Observatorio Lowell, basándose en las predicciones de Lowell y otros astrónomos.
La primera imagen de cerca de Plutón y una de sus lunas. Plutón está rodeado por la luz solar reflejada por Caronte. NASA/Johns Hopkins APL/Southwest Research Institute/NOIRLab
Plutón recibió su nombre de Venetia Burney, una niña de 11 años de Oxford, Inglaterra, quien le sugirió a su abuelo que el nuevo mundo se llamara en honor al dios romano del inframundo. Su abuelo posteriormente transmitió el nombre al Observatorio Lowell. El nombre también honra a Percival Lowell, cuyas iniciales son las dos primeras letras de la palabra «Plutón».
Durante mucho tiempo, Plutón se consideró un objeto único en el Cinturón de Kuiper. Pero a medida que los astrónomos profundizaban en el Cinturón de Kuiper (y el cinturón de asteroides entre Marte y Júpiter), descubrimos que existen muchos objetos similares a Plutón. En cierto modo, Plutón se parece más a Plutón que a los demás planetas. Con el descubrimiento de todos estos nuevos objetos, los astrónomos tuvieron que definir con mayor precisión el significado de la palabra «planeta» y determinar a qué categoría pertenece Plutón.
Una imagen compuesta de imágenes en color mejoradas de Caronte (arriba a la izquierda) y Plutón (abajo a la derecha) tomadas por la nave espacial New Horizons de la NASA durante su sobrevuelo en 2015. NASA/Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins/Instituto de Investigación del Suroeste
Las tres reglas que los astrónomos de la Unión Astronómica Internacional han formulado para definir un planeta son: un objeto debe orbitar alrededor del Sol; debe tener la masa suficiente para ser casi esférico; y debe liberar su órbita de cualquier objeto comparable en masa a la suya (es decir, debe dominar gravitacionalmente su órbita). Plutón cumple los dos primeros criterios, pero no el tercero. Incluso una de sus lunas, Caronte, tiene aproximadamente la mitad del tamaño de Plutón. Así, en lugar de ser el más pequeño del grupo planetario, ¡Plutón es ahora el «rey» del grupo de planetas enanos!
Los astrónomos creen que Plutón probablemente tiene un núcleo rocoso. Más allá de este, pero aún en las profundidades, probablemente exista un océano de agua, cubierto por otra capa de hielo congelado. La corteza superficial está compuesta de diversos hielos, principalmente nitrógeno, con gigantescas montañas de hielo de agua y trazas de metano y monóxido de carbono.
Al igual que la corteza, la atmósfera de Plutón está compuesta de nitrógeno, metano y monóxido de carbono. También contiene partículas de neblina que dispersan la luz azul. Estas partículas se originan en la parte alta de la atmósfera de Plutón como metano y nitrógeno ionizados. Mediante interacciones, los iones se combinan en moléculas más complejas y comienzan a formar una capa exterior de hielos volátiles. A medida que las partículas de neblina se vuelven más masivas, comienzan a penetrar la atmósfera, acumulando cada vez más hielo. Esta «nieve» cae sobre la superficie de Plutón con un color gris rojizo.
Debido a la gran distancia que separa Plutón de la Tierra, se sabía poco sobre el tamaño y las condiciones de su superficie hasta 2015, cuando la sonda New Horizons de la NASA realizó un sobrevuelo cercano a Plutón. New Horizons reveló que el diámetro de Plutón es de 2370 km, menos de una quinta parte del diámetro de la Tierra y solo dos tercios del diámetro de la Luna.
Las observaciones de la superficie de Plutón realizadas por la sonda New Horizons han revelado numerosas características superficiales, incluyendo montañas de hasta 3500 metros (11 000 pies) de altura, comparables a las Montañas Rocosas de la Tierra. Aunque el hielo de metano y nitrógeno cubre gran parte de la superficie de Plutón, estos materiales no son lo suficientemente resistentes como para soportar picos tan enormes, lo que ha llevado a los científicos a especular que las montañas se formaron sobre un lecho rocoso compuesto de hielo de agua.
Esta imagen compuesta de la sonda New Horizons de la NASA muestra la vasta llanura helada de Plutón, llamada Sputnik Planitia. El recuadro indica la ubicación de otras imágenes detalladas del glaciar. NASA/JHUAPL/SwRI
La superficie de Plutón también está cubierta por una rica capa de hielo de metano, pero los científicos de New Horizons observaron diferencias significativas en cómo este hielo refleja la luz de la superficie del planeta enano. El planeta enano también presenta crestas heladas que recuerdan a la piel de una serpiente; los astrónomos observaron similitudes con las penitentes, o formaciones erosivas de las tierras altas de la Tierra. Las formaciones de Plutón son mucho más grandes; se estima que su altura es de 500 metros (1650 pies), mientras que las de la Tierra miden solo unos pocos metros.
Otra característica distintiva de la superficie de Plutón es una gran región en forma de corazón, conocida informalmente como Tombaugh Regio (en honor a Clyde Tombaugh; regio es la palabra latina para región). El lado izquierdo de esta región (la región en forma de cono de helado) está cubierto de hielo de dióxido de carbono. Se han descubierto otras variaciones en la composición de los materiales de la superficie dentro del «corazón» de Plutón.
En el centro y a la izquierda de Tombaugh Regio se encuentra una región muy plana, conocida informalmente por el equipo de la misión New Horizons como «Sputnik Planitia», en honor al primer satélite artificial de la Tierra, Sputnik. Esta región de la superficie de Plutón carece de cráteres de impacto, lo que sugiere que es geológicamente muy joven, con no más de 100 millones de años. Es posible que esta región aún se esté formando y remodelando debido a procesos geológicos.
Estas llanuras heladas también presentan franjas oscuras de varios kilómetros de longitud, que se extienden en una sola dirección. Estas líneas probablemente se forman por los fuertes vientos que soplan sobre la superficie del planeta enano.
El sol poniente ilumina la neblina o niebla cerca de la superficie de Plutón en esta pequeña sección de esta imagen tomada por la sonda New Horizons de la NASA el 14 de julio de 2015, cuando se encontraba a 18.000 kilómetros (11.000 millas) del planeta enano. La imagen abarca una masa continental de 185 kilómetros (115 millas) de ancho. NASA/JHUAPL/SwRI
El telescopio espacial Hubble de la NASA también encontró evidencia de que la corteza de Plutón puede contener moléculas orgánicas complejas.
La superficie de Plutón es uno de los lugares más fríos del sistema solar. Las temperaturas pueden descender hasta -375–400 grados Fahrenheit (-226–240 grados Celsius). Comparaciones de imágenes de Plutón tomadas por el Telescopio Espacial Hubble con imágenes anteriores han demostrado que el planeta enano parece haberse enrojecido con el tiempo, probablemente debido a los cambios estacionales.
Plutón podría tener (o podría tener) un océano subterráneo, aunque actualmente faltan pruebas de este descubrimiento. Si existió un océano subterráneo, podría haber tenido un impacto significativo en la historia de Plutón. Por ejemplo, los científicos descubrieron que la zona de Sputnik Planitia alteró la orientación de Plutón debido a la cantidad de hielo en la región, que era tan denso que afectó a Plutón en su conjunto; New Horizons estimó el espesor del hielo en aproximadamente 10 km (6 millas). Un océano subterráneo es la mejor explicación para la evidencia, agregaron los investigadores, aunque, considerando escenarios menos probables, una capa de hielo más gruesa o movimientos en las rocas podrían ser responsables. Si Plutón tuvo un océano líquido y suficiente energía, algunos científicos creen que pudo haber existido vida en Plutón.
La órbita altamente elíptica de Plutón puede alejarlo más de 49 veces del Sol que la Tierra. Debido a que la órbita de este planeta enano es tan excéntrica (es decir, lejos de ser circular), su distancia al Sol puede variar significativamente. De hecho, el planeta enano se acerca 20 años al Sol que Neptuno cada 248 años terrestres, lo que brinda a los astrónomos una oportunidad excepcional para estudiar este mundo pequeño, frío y distante. La rotación de Plutón es retrógrada en comparación con otros mundos del sistema solar: gira en dirección opuesta, de este a oeste.
La sonda espacial New Horizons de la NASA observó el Sol 15 minutos después de su máximo acercamiento a Plutón el 14 de julio de 2015, capturando esta vista cercana al atardecer de las montañas heladas y las llanuras de hielo del planeta enano. La imagen se tomó a 18.000 kilómetros de Plutón; el marco tiene un ancho de 1.250 kilómetros. NASA/JHUAPL/SwRI
Como resultado de esta órbita, después de 20 años como el octavo planeta (en orden de distancia al Sol), en 1999 Plutón cruzó la órbita de Neptuno, convirtiéndose en el planeta más alejado del Sol (hasta que fue degradado a la categoría de planeta enano).
Algunos parámetros de Plutón según la NASA:
Composición atmosférica: metano, nitrógeno. Las observaciones de la sonda New Horizons muestran que la atmósfera de Plutón se extiende hasta 1.600 km sobre la superficie del planeta enano.
Campo magnético: Aún no se sabe si Plutón tiene un campo magnético, pero el pequeño tamaño y la lenta rotación del planeta enano sugieren que tiene poco o ningún campo de este tipo.
Composición química: Plutón probablemente esté compuesto por una mezcla de 70 por ciento de roca y 30 por ciento de hielo de agua.
Estructura interna: El planeta enano probablemente tiene un núcleo rocoso rodeado por un manto de hielo de agua, y hielos más exóticos como metano, monóxido de carbono y hielo de nitrógeno cubren la superficie.
Distancia promedio del Sol: 3.670.050.000 millas (5.906.380.000 km) – 39.482 veces la distancia a la Tierra.
Perihelio (distancia más cercana al Sol): 2.755.773.000 millas (4.434.987.000 km) – 30,151 veces la de la Tierra
Afelio (distancia más grande del Sol): 4.538.698.000 millas (7.304.326.000 km) – 48,023 veces la de la Tierra
Plutón tiene cinco lunas: Caronte, Estigia, Nix, Cerbero e Hidra, siendo Caronte la más cercana a Plutón y Hidra la más lejana.
A medida que Plutón se acerca al Sol, el hielo de su superficie se derrite, formando temporalmente una atmósfera tenue compuesta principalmente de nitrógeno con algo de metano. La baja gravedad de Plutón, apenas una vigésima parte de la de la Tierra, hace que esta atmósfera se extienda mucho más alto que la terrestre. Se cree que, a medida que Plutón se aleja del Sol, la mayor parte de su atmósfera se congela y prácticamente desaparece. Sin embargo, incluso cuando Plutón tiene atmósfera, parece tener fuertes vientos. La atmósfera también está sujeta a variaciones de brillo, lo que podría explicarse por ondas de gravedad o corrientes de aire que fluyen sobre las montañas.
Primer plano de una fotografía tomada por la sonda New Horizons de la NASA el 14 de julio de 2015, a tan solo 18.000 kilómetros de Plutón. La imagen de 380 kilómetros de ancho, tomada cerca del atardecer, muestra montañas escarpadas y heladas de hasta 3.500 metros de altura y amplias llanuras. NASA/JHUAPL/SwRI
Aunque la atmósfera de Plutón es actualmente demasiado tenue para que los líquidos se muevan, es posible que hayan fluido por su superficie en la antigüedad. La sonda New Horizons fotografió un lago congelado en la región de Tombaugh, cerca del cual probablemente existían antiguos canales. En la antigüedad, la atmósfera del planeta pudo haber sido aproximadamente 40 veces más densa que la de Marte.
En 2016, científicos anunciaron la posible detección de nubes en la atmósfera de Plutón utilizando datos obtenidos por la sonda New Horizons. Los investigadores observaron siete objetos brillantes cerca del terminador (el límite entre el día y la noche), donde suelen formarse las nubes. Todos estos objetos se encuentran a baja altitud y tienen aproximadamente el mismo tamaño, lo que indica que son objetos distintos. La composición de estas nubes, si es que realmente lo son, probablemente consista en acetileno, etano y cianuro de hidrógeno.
En 1978, los astrónomos descubrieron una luna enorme alrededor de Plutón, casi la mitad del tamaño del propio planeta enano. Esta luna recibió el nombre de Caronte, en honor al demonio mitológico que transportaba las almas al inframundo en la mitología griega.
Esta ilustración muestra a Plutón y su luna más grande, Caronte. NASA/Robert Lea
Debido a la similitud de tamaño entre Caronte y Plutón, sus órbitas difieren de las de la mayoría de los planetas y sus lunas. Tanto Plutón como Caronte orbitan un punto en el espacio situado entre ellos, de forma similar a las órbitas de los sistemas estelares binarios. Por esta razón, los científicos llaman a Plutón y Caronte planeta enano binario, planeta binario o sistema binario.
Plutón y Caronte están separados por tan solo 19.640 km, una distancia menor que la del vuelo entre Londres y Sídney. Caronte orbita Plutón una vez cada 6,4 días terrestres, mientras que Plutón orbita una vez cada 6,4 días terrestres (un día plutoniano). Esto se debe a que Caronte orbita el mismo punto en la superficie de Plutón y siempre muestra la misma cara de Plutón, un fenómeno conocido como bloqueo de marea.
Mientras que Plutón tiene un tono rojizo, Caronte parece más gris. En sus primeros años, la luna pudo haber albergado un océano bajo su superficie, aunque probablemente ya no exista. En comparación con la mayoría de los planetas y lunas del Sistema Solar, el sistema Plutón-Caronte está inclinado lateralmente respecto al Sol.
Las observaciones de Caronte realizadas por la sonda New Horizons revelaron cañones en la superficie lunar. El más profundo de estos cañones desciende 9,7 km (6 millas). Una larga franja de rocas y depresiones se extiende 970 km (600 millas) por el centro de la luna. Una zona de la superficie lunar, cerca de un polo, está cubierta de un material mucho más oscuro que el resto del planeta. Al igual que en ciertas regiones de Plutón, gran parte de la superficie de Caronte está libre de cráteres, lo que indica que es relativamente joven y geológicamente activa. Los científicos han observado evidencia de deslizamientos de tierra en su superficie, las primeras características de este tipo descubiertas en el Cinturón de Kuiper. Nuestra Luna también podría haber tenido su propia versión de tectónica de placas, que causa cambios geológicos en la Tierra.
En 2005, los científicos fotografiaron Plutón con el Telescopio Espacial Hubble como preparación para la misión New Horizons y descubrieron otras dos diminutas lunas de Plutón, ahora llamadas Nix e Hidra. Estas lunas se encuentran dos y tres veces más lejos de Plutón que Caronte. Según las mediciones de New Horizons, se estima que Nix tiene 42 kilómetros de largo y 32 kilómetros de ancho, mientras que Hidra tiene 55 kilómetros de largo y 113 kilómetros de ancho. Es probable que la superficie de Hidra esté cubierta principalmente por hielo de agua.
En 2011, científicos que utilizan el telescopio espacial Hubble descubrieron una cuarta luna, Cerbero. Esta luna tiene la forma de dos lóbulos: el lóbulo mayor mide aproximadamente 8 km de diámetro y el menor, aproximadamente 5 km. El 11 de julio de 2012, se descubrió una quinta luna, Estigia (con un diámetro estimado de 10 km), lo que avivó aún más el debate sobre la condición planetaria de Plutón.
Esta imagen de Cerbero, la pequeña luna de Plutón, se creó combinando cuatro imágenes tomadas por la sonda New Horizons de la NASA el 14 de julio de 2015, a una distancia de 396.100 kilómetros (245.600 millas) de Cerbero. NASA/Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins/Instituto de Investigación del Suroeste.
La hipótesis principal sobre la formación de Plutón y Caronte es que el naciente Plutón fue un impacto indirecto de otro objeto del tamaño de Plutón. Según esta hipótesis, la mayor parte del material resultante formó Plutón, y el resto se separó y formó Caronte. Las otras cuatro lunas podrían haberse formado en la misma colisión que Caronte.
La misión New Horizons de la NASA es la primera sonda que estudia Plutón, sus lunas y otros planetas del Cinturón de Kuiper a corta distancia. La sonda se lanzó en enero de 2006 y se acercó con éxito a Plutón el 14 de julio de 2015.
La sonda New Horizons transporta algunas de las cenizas del descubridor de Plutón, Clyde Tombaugh.
El conocimiento limitado del sistema de Plutón planteó riesgos sin precedentes para la sonda New Horizons. Antes del lanzamiento de la misión, los científicos solo conocían tres lunas alrededor de Plutón. El descubrimiento de Cerbero y Estigia durante el vuelo de la nave reforzó la idea de que más lunas, invisibles desde la Tierra, podrían orbitar el planeta enano. Las colisiones con estas lunas invisibles, o incluso con pequeños escombros, podrían haber dañado gravemente la nave. Sin embargo, el equipo de New Horizons equipó la nave con medidas de protección durante su vuelo.
Impresión artística de la sonda espacial New Horizons de la NASA. NASA/JHUAPL/SwRI
En octubre de 2021, la nave espacial New Horizons hizo historia al capturar las primeras imágenes de cerca de Plutón y sus lunas.
Cuando la sonda New Horizons de la NASA sobrevoló Plutón en 2015, reveló un impresionante mundo de hielo y neblina, moldeado por diversos procesos geológicos, lo que sugiere que un océano pudo haber desempeñado un papel en la historia reciente del planeta enano. La abundancia de descubrimientos científicos ha impulsado a los investigadores a desentrañar algunos de los misterios de este diminuto mundo una década después del sobrevuelo de la sonda.
«Aún quedan muchas preguntas», afirmó Carly Howett, científica planetaria de la Universidad de Oxford y miembro del equipo de New Horizons, en la conferencia «Progresos en la comprensión de la misión a Plutón: 10 años después del sobrevuelo» celebrada en Laurel, Maryland. Con estas preguntas en mente, Howett y sus colegas han diseñado la próxima misión con la esperanza de desentrañar finalmente algunos de los misterios de Plutón.
Una infografía que ilustra las propiedades de la superficie, el manto y el núcleo de Plutón. Future/Wikimedia Commons
Una misión de este tipo, destinada a explorar las afueras del sistema solar, duraría varias décadas. Sin embargo, su aprobación aún está lejos. «Esta misión podría durar más de 50 años, lo que plantea desafíos de ingeniería, operativos y de análisis de datos nunca antes abordados», escribió Howett en un estudio de 2021 publicado en el Planetary Science Journal, que detalla el concepto de la misión.
Para la misión de regreso al planeta enano, Howett y sus colegas eligieron el nombre Perséfone, en honor a la esposa de Plutón y la «reina del inframundo» en la mitología griega.
«Dado que Plutón lleva el nombre del dios romano del inframundo, y que queríamos un nombre femenino que reflejara la diversidad de nuestro equipo, que tiene muchas mujeres en puestos de liderazgo, este nombre parecía apropiado», escribió Howett.
Perséfone estará equipada con 11 instrumentos, todos basados en los utilizados en misiones anteriores, pero con algunas modificaciones. La principal pregunta que intentará responder es si Plutón tiene un océano subterráneo.
La superficie de Plutón vista por la sonda espacial New Horizons de la NASA durante su sobrevuelo en julio de 2015. NASA/Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins/Instituto de Investigación del Suroeste
Si esta pregunta se hubiera planteado antes del sobrevuelo de la New Horizons, la mayoría de los científicos habrían dicho que era improbable. Si bien muchos mundos helados pueden tener inicialmente una capa de agua, esta se congela con el tiempo. Para permanecer líquido durante los 4.500 millones de años de existencia del sistema solar, este océano debe mantenerse cálido.
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Algunas lunas se flexionan constantemente, interactuando gravitacionalmente con su planeta anfitrión y las lunas vecinas para evitar que sus océanos se congelen. Caronte, la luna más grande de Plutón, es casi tan masiva como Plutón; a menudo se les llama «planeta doble» (aunque ninguno cumple los criterios de planeta). Los científicos creen que Caronte podría mantener caliente a Plutón si su océano contuviera suficiente materia no acuosa para reducir su punto de congelación.
La sonda espacial New Horizons de la NASA ha enviado una versión de mayor calidad de la imagen de Caronte, la luna de Plutón, tomada por primera vez el 14 de julio de 2015. Imagen publicada el 10 de septiembre de 2015. Laboratorio de Física Aplicada de la NASA/Universidad Johns Hopkins/Instituto de Investigación del Suroeste.
No fue hasta que New Horizons descubrió la superficie sorprendentemente joven y poco craterizada de Plutón que la mayoría de los científicos comenzaron a considerar la posibilidad de un océano (aunque algunos ya lo habían hecho incluso antes de la llegada de la sonda). New Horizons estudió Plutón en detalle durante solo unas horas, aunque continuó observando el planeta enano durante varios meses antes y después de su máximo acercamiento.
Perséfone, por el contrario, tenía previsto orbitar el pequeño mundo durante sólo tres años, lo que permitió realizar observaciones más prolongadas y cercanas.
Perséfone estudiará la forma de Plutón en busca de indicios de una protuberancia fosilizada distintiva, una especie de «barriga cervecera» que se forma cuando la gravedad ejerce presión sobre la masa del planeta. Las protuberancias se forman con mayor facilidad cuando las capas son líquidas y pueden congelarse. New Horizons no detectó dicha protuberancia, pero Perséfone enviará un instrumento más sensible que podrá realizar un estudio más detallado.
Esta imagen de la sonda New Horizons de la NASA muestra una región de Plutón de 350 kilómetros de ancho (220 millas) con reflectividades superficiales y topografía geológica muy diferentes. Imagen publicada el 10 de septiembre de 2015. Laboratorio de Física Aplicada de la NASA/Universidad Johns Hopkins/Instituto de Investigación del Suroeste.
Perséfone también intentará determinar la composición de Plutón y Caronte utilizando mediciones de gravedad y terreno similares a las tomadas en la luna Encélado de Saturno, y posiblemente calculará el espesor de sus capas de hielo interiores.
Plutón sufre un invierno secular, y Perséfone llegará en medio de él. Gran parte del planeta enano estará envuelto en la oscuridad, por lo que la misión necesitará instrumentos capaces de observar a través del velo. Las cámaras crearán un mapa más detallado de toda la superficie del planeta en varias longitudes de onda, incluyendo la mitad que quedó oculta durante el sobrevuelo de New Horizons. Las cámaras buscarán puntos calientes, señales de actividad continua y erupciones que podrían indicar un interior cálido, así como señales de cambios en la superficie desde las observaciones de 2015. También proporcionarán un recuento más detallado de cráteres tanto en Plutón como en Caronte, lo que ayudará a los científicos a comprender mejor la actividad del Cinturón de Kuiper a lo largo de los años.
Esta vista en perspectiva de Plutón, basada en las últimas imágenes de alta resolución de la sonda New Horizons de la NASA, da la impresión de estar observando Plutón desde una altura de unos 1800 kilómetros. Imagen publicada el 10 de septiembre de 2015. Laboratorio de Física Aplicada de la NASA/Universidad Johns Hopkins/Instituto de Investigación del Suroeste.
Aunque el sistema solar abunda en mundos helados, tanto Plutón como Caronte poseen características superficiales inusuales. En la región Tartarus Dorsa de Plutón, láminas de hielo de metano cubren la superficie. Los científicos especulan que estos picos se formaron por sublimación, cuando el metano pasó instantáneamente de sólido a gas, pero esta no es una conclusión definitiva. Caronte presenta una extraña montaña de hielo incrustada en un foso helado, una característica única entre los picos helados. Ambas superficies están cubiertas de hielos exóticos, y comprender sus propiedades en las gélidas temperaturas de Plutón será un componente clave de la misión.
En 1988, los astrónomos descubrieron una tenue atmósfera alrededor de Plutón, pero su composición se les escapaba. La sonda New Horizons no solo respondió a estas preguntas, sino que también planteó otras nuevas. Curiosamente, Plutón parece estar perdiendo lentamente parte de su atmósfera sobre Caronte, creando un distintivo polo rojo que podría desplazar los hemisferios con el tiempo. Uno de los objetivos clave de la sonda Perséfone será determinar directamente la composición atmosférica mediante espectrometría de masas.
Perséfone también estudiará el espacio que rodea a este diminuto mundo. Plutón está tan lejos que la luz del Sol tarda solo 5,5 horas en llegar. Desde Plutón, el Sol aparece como un punto en el cielo.
La sonda espacial New Horizons de la NASA capturó esta imagen de una franja de terreno accidentado y desigual de 470 kilómetros (300 millas) de ancho en el límite de Sputnik Planitia (nombre ficticio). Imagen publicada el 10 de septiembre de 2015. Laboratorio de Física Aplicada de la NASA/Universidad Johns Hopkins/Instituto de Investigación del Suroeste.
Caronte no será la única luna objetivo de la misión. El momento del lanzamiento de Perséfone determinará cuántas lunas pequeñas podrá observar, pero probablemente podrá observar otras cuatro lunas.
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La sonda New Horizons ha detectado bandas de hielo de agua en Nix, Hidra y Cerbero, así como rastros de amoníaco en ambas. Perséfone obtendrá espectros más detallados de estas tres lunas, así como de Estigia, e intentará determinar qué proporción de su superficie, junto con la de Caronte, está cubierta de escombros de la colisión que probablemente las formó. Si bien las mejores observaciones de las lunas pequeñas probablemente se obtendrán desde Estigia, que orbita cerca, y las peores desde Hidra, la luna más externa de Plutón, un sobrevuelo de Cerbero o Hidra podría ser posible, dependiendo de cuándo se lance la misión y llegue a Plutón.
Perséfone permanecerá en Plutón durante poco más de tres años terrestres. Durante este tiempo, la nave podrá orbitar el sistema binario y, finalmente, escapar.
Este mosaico, compuesto por imágenes de alta resolución de Plutón obtenidas por la sonda New Horizons de la NASA entre el 5 y el 7 de septiembre de 2015, muestra la llanura helada conocida como Sputnik Planum, la región brillante en el centro. Laboratorio de Física Aplicada de la NASA/Universidad Johns Hopkins/Instituto de Investigación del Suroeste.
Una extensión de la misión de un año permitirá a la nave espacial visitar otro objeto del Cinturón de Kuiper, de forma similar a como la New Horizons visitó Arrokoth tras su sobrevuelo de Plutón. La extensión de la misión dependerá de su hora de lanzamiento y llegada, pero podría proporcionar información valiosa sobre los restos de la formación del Sistema Solar. Esto tendrá importantes beneficios científicos, ya que la lejanía de los objetos del Cinturón de Kuiper dificulta su estudio desde la Tierra.
Regresar a Plutón no sería una tarea fácil. Si bien el viaje inicial de New Horizons duró menos de diez años, los cambios en la alineación planetaria implicarían que una misión posterior tardaría poco más de 27,5 años y requeriría cinco Generadores Termoeléctricos de Radioisótopos de Próxima Generación (NGRTG), baterías nucleares que utilizan la desintegración de materiales radiactivos para alimentar la nave espacial. Una misión de larga duración requeriría varios NGRTG para mantener el calor en las gélidas temperaturas del espacio. Esta es una tarea desafiante en un momento en que el plutonio para vuelos espaciales aún escasea. El objetivo actual de la NASA es producir 1,5 kilogramos de plutonio al año; los RITTG actuales utilizan 4,8 kilogramos.
Esto requeriría una inversión significativa en plutonio para la exploración de planetas exteriores. También requeriría inversión financiera. Según Howett, el costo estimado de la misión Perséfone es de 3000 millones de dólares.
Una vista oblicua retroiluminada de una imagen de New Horizons muestra hielo (probablemente nitrógeno congelado) fluyendo desde las montañas de Plutón a través de valles (marcados con flechas rojas) hacia las llanuras conocidas como Sputnik Planitia. El «frente de flujo» se indica con flechas azules en esta imagen y abarca una región de 630 kilómetros (390 millas) de ancho. Laboratorio de Física Aplicada de la NASA/Universidad Johns Hopkins/Instituto de Investigación del Suroeste.
Diseñada para una misión de medio siglo, la nave espacial está equipada con varios sistemas de respaldo. Sin embargo, Stern señaló que, a pesar de su larga vida útil, esto no es inusual. El Telescopio Espacial Hubble de la NASA sigue operativo después de 35 años, al igual que las naves espaciales Voyager 1 y 2, lanzadas hace 48 años.
Otro desafío para la misión Perséfone se relaciona con el personal que trabaja en ella. Dada la posible duración de la misión de 50 años, los investigadores estiman que Perséfone será un proyecto que involucrará a tres generaciones de científicos, que se sucederán a lo largo de sus carreras. La información y la capacitación deberán transmitirse de generación en generación. Según Stern, el retraso en el reclutamiento de participantes fue uno de los aspectos más desafiantes de la planificación de la misión New Horizons.
Esta imagen de New Horizons muestra hielo (probablemente nitrógeno congelado) fluyendo desde las montañas de Plutón a través de valles (marcados con flechas rojas) hacia las llanuras conocidas como Sputnik Planitia. El «frente de flujo» se indica con flechas azules en esta imagen y abarca un área de 630 kilómetros (390 millas) de ancho. NASA/JHUAPL/SwRI
Las oportunidades para lanzar la nave espacial estarán disponibles anualmente desde 2029 hasta 2032. Después de eso, la órbita de Júpiter impedirá más oportunidades de lanzamiento durante una década completa.
Perséfone fue parte del Estudio Conceptual de Misión Planetaria de la NASA, que financia una serie de proyectos para informar decisiones sobre posibles misiones futuras a través de un estudio de diez años.
Pero no cuenten con que Perséfone vuele pronto: el simple requerimiento de energía podría impedir su inclusión oficial. La propuesta de misión de Howett fue una de las varias solicitadas para el estudio de 10 años de la NASA sobre las prioridades y perspectivas de futuras misiones.
Sin embargo, la agencia espacial continúa trabajando para mejorar los RTG y sus tecnologías de apoyo. Howett espera que los continuos avances tecnológicos mejoren las posibilidades de la misión.
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