✨︎ Resumen (TL;DR):
- Amanda Sickafoose y su equipo analizaron diez ocultaciones estelares de Plutón observadas entre agosto de 2017 y julio de 2023.
- El modelo con bruma calculó una caída de 16% entre el periodo estable de 2015 a cerca de 2021 y 2022, con un margen de 2 puntos porcentuales.
- Los modelos esperan un descenso importante de presión, pero el nitrógeno de Sputnik Planitia podría sostener parte de la atmósfera durante la órbita completa de 248 años.
Un equipo encabezado por Amanda Sickafoose, del Planetary Science Institute, estimó que la presión atmosférica de Plutón cayó 16% al comparar 2022 con la meseta que siguió al sobrevuelo de New Horizons, en julio de 2015, y se prolongó hasta cerca de 2021. El estudio, publicado en The Planetary Science Journal, reúne diez ocultaciones estelares observadas entre agosto de 2017 y julio de 2023. La señal apunta a nitrógeno que vuelve a congelarse mientras Plutón se aleja del Sol, aunque los autores todavía necesitan más datos para confirmarla.
Plutón mide 2,377 km de diámetro, aproximadamente dos tercios del diámetro de nuestra Luna. Desde que New Horizons pasó por el planeta enano, en 2015, ninguna nave permanece cerca para vigilar sus cambios atmosféricos. Incluso los mejores telescopios espaciales lo ven como una mancha diminuta.
Una ocultación estelar es un fenómeno astronómico en el que Plutón pasa frente a una estrella desde la perspectiva de la Tierra y proyecta su sombra sobre una franja del planeta. Cuando un observatorio queda dentro de esa franja, sus instrumentos registran cómo la estrella pierde brillo y vuelve a aparecer.
Antes de que el cuerpo sólido bloquee la luz, la atmósfera desvía parte de los rayos y las partículas de bruma dispersan otra parte. La forma de esa curva permite calcular la presión, la temperatura y el estado de la bruma. El equipo reunió diez eventos, pero solo cuatro pudieron registrarse desde dos o más sitios al mismo tiempo.
Dos modelos producen dos porcentajes
El estudio no ofrece un único resultado porque analiza la señal con dos modelos atmosféricos y a diferentes distancias del centro de Plutón. Con una atmósfera limpia, sin bruma, la presión bajó 7% a 1,275 km del centro. Ese cálculo tiene un margen de 6 puntos porcentuales, por lo que su rango va de 1% a 13%.
El modelo que incluye bruma calculó una caída de 16% a 1,215 km del centro. Esa distancia se ubica unos 28 km sobre la superficie y coincide con el radio de referencia que la literatura utiliza desde hace años. El margen de este resultado es de 2 puntos porcentuales.
El 16% es el dato más firme de los dos por su margen más estrecho, pero depende de suponer una atmósfera con bruma como la que New Horizons fotografió en 2015. El descenso de 7%, en cambio, casi se pierde dentro de su margen de error.
La calidad de las diez series también varió mucho. La relación señal-ruido fue de 158 en el mejor conjunto y llegó hasta valores de un solo dígito en otros. Algunas curvas resultaron demasiado ruidosas para extraer conclusiones firmes.
Los autores lo advierten en el resumen del paper: “se necesitan más datos para confirmar un cambio reciente de presión”.
La señal reabre una discusión iniciada en 2019
Los resultados llegan después de varios análisis que no coincidieron. En 2020, un equipo japonés reportó una caída cercana a 21% entre 2016 y 2019 a partir de un solo telescopio. Otro grupo estudió la ocultación del 15 de agosto de 2018 y concluyó que la atmósfera ya empezaba a congelarse.
Un análisis realizado en 2021 por el equipo de Sicardy observó una ocultación desde Devasthal, India, y llegó a la conclusión opuesta: la presión se había mantenido estable desde mediados de 2015.
La serie histórica anterior mostraba otra tendencia. La presión de Plutón se duplicó entre 1988 y 2002 y continuó aumentando de forma monótona hasta 2016.
El aporte central del nuevo trabajo está en que procesa diez eventos con el mismo método. Eso permite comparar observaciones que antes se habían estudiado con criterios distintos.
“Nuestro trabajo sugiere que la atmósfera empezó a bajar de presión hace poco”, dijo Sickafoose. La investigadora espera reunir más datos durante los próximos años y, posiblemente, durante las próximas décadas para confirmar o descartar la tendencia.
México aportó la mejor curva del conjunto
El análisis reunió observaciones de Hawái, Arizona, Nuevo México, Texas, California, Alemania, Sudáfrica y Australia. También incorporó mediciones de México, España y Chile.
En México, la curva con la mejor relación señal-ruido de todo el conjunto, 158, salió del telescopio de 2.1 metros del Observatorio Astronómico Nacional de la UNAM, en Sierra San Pedro Mártir, Baja California. La observación correspondió a la ocultación del 15 de agosto de 2018.
Ese valor superó la relación señal-ruido de 27 registrada con el IRTF en Mauna Kea y la de 21 obtenida con el telescopio Magellan de 6.5 metros en Las Campanas. La estrella de aquella noche estaba entre las más brillantes de la serie y la cámara capturaba una lectura cada décima de segundo.
Los datos mexicanos no fueron recopilados por el equipo de Sickafoose. Silva-Cabrera y sus colegas los publicaron en 2022 en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, y el grupo actual los incorporó porque mejoraban el ajuste atmosférico.
En España, el equipo siguió la ocultación del 23 de agosto de 2022 con el telescopio Liverpool de 2.3 metros, instalado en el Observatorio del Roque de los Muchachos, en La Palma. También utilizó una observación del 20 de noviembre de 2018 realizada desde el Observatorio del Teide, en Tenerife.
Chile aportó el evento del 6 de agosto de 2021. Los telescopios Magellan Clay, en Las Campanas, Gemini Sur, en Cerro Pachón, y otro instrumento en Cerro Tololo registraron una ocultación rasante. Las cuerdas de observación rozaron la atmósfera sin llegar a cubrir el disco de Plutón.
Entre los 17 firmantes del paper aparece Patricio Rojo, del Departamento de Astronomía de la Universidad de Chile.
La presión puede bajar sin perder toda la atmósfera
Una caída de presión no significa que Plutón vaya a quedarse sin atmósfera. La envoltura gaseosa depende del equilibrio del vapor con los hielos de la superficie. Mientras el planeta enano se aleja del Sol, parte del nitrógeno puede volver a congelarse y reducir la presión.
Los modelos de transporte de volátiles plantean dos escenarios. Uno prevé un colapso durante las próximas décadas. El otro sostiene que la atmósfera puede sobrevivir durante los 248 años de una órbita completa.
Los modelos más recientes coinciden en anticipar un descenso importante de presión, pero también señalan que el depósito de nitrógeno de Sputnik Planitia, la llanura helada que forma el lado izquierdo del corazón de Plutón, puede conservar parte de la atmósfera. La inercia térmica del subsuelo reforzaría ese efecto durante toda la órbita.
Plutón pasó por su perihelio en 1989 y desde entonces se aleja del Sol. No volverá a acercarse hasta 2114. Su órbita dura 248 años terrestres y su eje está inclinado unos 122 grados, de modo que la cantidad de luz que recibe cada región de la superficie cambia de forma extrema a lo largo de un año plutoniano. Ese ciclo empuja el hielo de un hemisferio al otro.
Plutón fue descubierto en 1930. La etapa actual, posterior al perihelio de 1989, ofrece décadas de observación para seguir cómo responde su atmósfera mientras avanza hacia el siguiente acercamiento al Sol.
Cada medición futura dependerá de que Plutón pase frente a una estrella brillante y de que su sombra cruce un sitio con el telescopio listo esa noche. Si las próximas ocultaciones repiten el descenso, la discusión abierta desde 2019 favorecerá a quienes anticiparon el congelamiento. Por ahora, el 16% es la señal con el margen más estrecho del análisis con bruma, no una confirmación definitiva.
