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Un nuevo método muy sensible para pesar planetas y lunas

Los 'relojes' astronómicos confirman las masas calculadas por naves espaciales desde Mercurio hasta Saturno

Los púlsares, esos faros astronómicos que corresponden a exóticas estrellas lejanas, son la base de un nuevo método para pesar los planetas que ha presentado un equipo internacional. Es una técnica muy sensible -su precisión es equivalente al 0,003% de la masa de la Tierra (representada en kilogramos, aproximadamente, por un 6 seguido de 24 ceros)- que además pesa de una vez el conjunto planeta-anillos-lunas, señalan los científicos en The Astrophysical Journal.

Hasta ahora, los astrónomos averiguaban la masa aproximada de los planetas midiendo las órbitas de sus lunas o de las naves espaciales que pasaban por sus cercanías, ya que una masa implica una atracción gravitatoria proporcional. El nuevo método se basa en la corrección de las señales recibidas de los púlsares, estrellas que giran rápidamente y mandan señales periódicas de radio. "Es la primera vez que se ha conseguido pesar sistemas planetarios enteros, los planetas con sus lunas y sus anillos", dice David Champion, director del estudio. "Además, podemos proporcionar una comprobación independiente de los resultados obtenidos antes, lo que es estupendo para la ciencia planetaria".

Lo que interesa a los astrónomos es detectar las ondas gravitacionales predichas por Einstein

Los púlsares, en este caso cuatro, se utilizan como relojes muy precisos. La Tierra viaja alrededor del Sol y este movimiento afecta al momento exacto en que llegan a ella las señales de los pülsares. Si se corrige este efecto, se calcula cuándo habrían llegado las señales al baricentro, el centro de masas del Sistema Solar, alrededor del cual giran los planetas, y que cambia con el tiempo respecto al Sol.

Si el cálculo del baricentro está mal hecho, aparecen errores en la llegada de las señales de los púlsares. "Por ejemplo, si la masa de Júpiter y sus lunas tiene un error, vemos un patrón en los errores en la recepción de las señales de los púlsares que se repite cada 12 años, el tiempo que tarda Júpiter en dar una vuelta al Sol", explica Dick Manchester, del organismo australiano CSIRO . Cuando se corrige la masa, desaparecen los errores.

De esta forma se calculó la masa de Mercurio, Venus, Marte, Júpiter y Saturno, con sus sistemas respectivos. Los datos los tomaron los radiotelescopios Parkes (Australia), Effelsberg (Alemania) y Arecibo (Puerto Rico). Los resultados se compararon con los obtenidos a lo largo de la historia, a los que se ajustaron bien. Por ejemplo, en el caso de Júpiter, la masa obtenida con este método (0,0009547921 veces la masa del Sol) resultó más precisa que las que se calcularon a partir de las misiones Pioneer y Voyager y menos precisa que la obtenida con la misión Galileo, más moderna.

Según los autores del estudio, las naves espaciales seguirán siendo la mejor herramienta para calcular la masa de un planeta, pero el método de los púlsares servirá para los planetas a los que no llegan, y también para refinar los resultados de éstas, si se hacen medidas a lo largo de muchos años.

En realidad, los astrónomos no están especialmente interesados en la masa de los planetas en sí, sino en detectar las ondas gravitacionales cuya existencia predijo Einstein, para lo que utilizan púlsares. "Encontrar estas ondas depende de detectar pequeñísimos errores en el periodo de las señales de los púlsares, por lo que todas las demás fuentes de error deben ser tenidas en cuenta, incluyendo las debidas a los planetas del Sistema Solar", explica Michael Kramer, director del grupo de investigación en el Instituto Max Planck de Radioastronomía.