El lenguaje de la verdad debe ser, sin duda alguna, simple y sin artificios.
Lucio Anneo Séneca

La existencia del conocido cinturón de asteroides entre  las órbitas de Marte y Júpiter hace nacer la sospecha, en nuestra época, de que pudo existir un planeta que girara alrededor del Sol dentro de esa distancia. Los estudios astronómicos y los cálculos realizados han demostrado que en la zona no se pudo  formar ningún planeta de masa considerable porque existen fuerzas que lo impiden, sobre todo por la interacción de las masas del Sol y Júpiter.

Sin embargo, la hipótesis de que tal planeta pudo haber existido y luego destruido por causas naturales o artificiales, ha dado lugar a investigaciones científicas, al desarrollo de cálculos y modelos, así como a leyendas acerca de la existencia de un astro que ha recibido diversos nombres, alrededor del cual se narran historias dentro de la mitología, la ciencia ficción y acerca de supuestas civilizaciones extraterrestres.

La ley de Bode

Desde el  siglo XVIII (antes de que se hubiera descubierto el cinturón de asteroides) los astrónomos contaban con una herramienta matemática: una ley que intentaba describir a qué distancias deberían estar las órbitas de los planetas del sistema solar.  La llamada ley de Titius-Bode fue descubierta, en  1766, por el astrónomo prusiano Johann Daniel Titius. Luego, en 1772 , Johann Elert Bode, entonces director del Observatorio de Berlín, se la atribuyó como propia, de ahí el nombre. Sin embargo, según algunos historiadores, parece que  Christian Wolff la había enunciado en 1724.

La Ley de Bode plantea que la distancia de cada planeta al Sol es aproximadamente el doble  que la distancia del planeta anterior  o sea es una progresión geométrica y se expresa por la ecuación aproximada: 
a = 0,4 + 0,3 x k
Donde k =0, 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128...= 0, 20, 21, 22, 23…

Por tanto, se trata una secuencia de números que aumenta al multiplicarse por dos.

Para los planetas exteriores el primer término  de la ecuación (0,4) resulta despreciable.  El valor a  se expresa en unidades astronómicas  (UA). Una UA  se corresponde con la  distancia de la Tierra al Sol, o sea el radio medio de la órbita terrestre.

Más tarde se han hecho otros cálculos y se ha modificado la ley para que encaje con lo observado. Se halló que el error de Bode era considerar el factor de multiplicación igual a 2 cuando era 1,71. Actualmente se considera que la regularidad es solo una coincidencia y no una ley, al no aplicarse a Neptuno y no ser Ceres, ni Plutón, ambos considerados planetas. Los resultados del cálculo clásico y las observaciones mencionadas se ven en la tabla 1.

¹ Ceres es el mayor objeto perteneciente al Cinturón de Asteroides y tiene que ser considerado un planeta para cubrir el hueco de k=8, por lo tanto es el número tomado como referencia para la distancia al Sol (2,77 UA). Después de su descubrimiento, en 1801, y durante aproximadamente 70 años, fue considerado el quinto planeta del sistema solar, pero después del avistamiento de otros objetos de gran tamaño en la zona y surgir la idea del cinturón de asteroides, pasó a ser denominado como el asteroide más grande del Cinturón. En el año 2006 se le dio categoría de planeta enano.

² En el caso de Neptuno, la Ley no se aplica ya que su distancia es 30,06 y la siguiente de la serie es 38,8 que se aproxima a Plutón en 39,44, pero hoy día a este se le considera también un planeta enano.

El último planeta conocido del sistema solar en la época que se enunció la Ley de Bode era Saturno y, como dije antes, no se tenía la menor idea de que pudiera existir un cinturón de asteroides.

El descubrimiento de Urano, que estaba a 19,18 UA, por William Herschel en 1781, no hizo más que confirmar la Ley, publicada sólo tres años antes, y llevó a considerar que en el quinto lugar, a 2,8 U.A., faltaba un planeta.

En el congreso astronómico de Gotha (Alemania, 1796), el francés Joseph Lalande recomendó su búsqueda.  Entre cinco astrónomos se repartieron la región del firmamento ocupada por el zodíaco en la búsqueda del quinto planeta y finalmente el 1 de enero de 1801, en el Observatorio de Palermo, el monje Giuseppe Piazzi, que no pertenecía a la comisión de búsqueda, descubrió Ceres, el primero de los asteroides.

El día 3 de enero el cuerpo se había desplazado hacia el oeste, una distancia equivalente a un tercio del diámetro de la Luna llena. Hasta el día 24 Herschel no publicó su descubrimiento creyendo que era un cometa.

El gran matemático Carl Friedrich Gauss, quien entonces solo tenía 23 años, inventó ex profeso para Ceres un procedimiento de cálculo de la órbita que permitía aprovechar los pocos datos de la observación conseguidos por Piazzi. Resultó que Ceres orbitaba entre Marte y Júpiter. Era el cuerpo que faltaba según la Ley de Bode.  Pero la región contenía mucho más objetos.

El cinturón de asteroides

Al descubrirse muchos cuerpos orbitando dentro de la distancia prevista por la Ley de Bode a inicios de la década de 1850 comenzó a utilizarse el término "cinturón de asteroides", aunque se ignora quién fue el primero en hacer referencia al mismo. En el año 1868 ya se conocían un centenar de asteroides y en 1891, con el inicio de la astrofotografía por Max Wolf, este ritmo se aceleró todavía más. En 1923 el número de asteroides sobrepasaba los 1.000, en 1951 los 10.000, en 1982 los 100.000, y en 2009 el número de asteroides rondaba ya los 220.000

Algunos de los descubrimientos notables fueron Palas (1802), Juno (1804), Vesta (1807), Astraea (1845), Hebe (1847),  Iris (1847), Flora(1847), Metis (1848) e Higia (1849),

Más de la mitad de la masa total del cinturón está contenida en los cuatro objetos de mayor tamaño: Ceres, Vesta, Higia y  Palas. Ceres, el más grande de todos y el único planeta enano del cinturón, posee un diámetro de 950 km y es el doble de grande que el segundo objeto de mayor tamaño: Vesta. La masa total es apenas un 4% de la masa de la Luna, y se encuentra dispersa por todo el volumen de la órbita. No es tan poblado que al tratar de atravesarlo se pudiera chocar con uno de estos objetos, como aparece en algunas películas de ciencia ficción.

El Astrónomo Heinrich Wilhelm Olbers, descubridor del asteroide Palas, enunció la hipótesis de que  los cuatro astros descubiertos en su época eran el resultado de la explosión de un planeta mayor. Esta idea era aceptada por algunos astrónomos. También predijo que serían encontrados más objetos de este tipo.  El descubrimiento de Juno por Karl Ludwig Harding y de Vesta por el mismo Olbers apuntaló la hipótesis.

Las teorías físicas que relacionan la formación del cinturón de asteroides con la destrucción de un hipotético quinto planeta se engloban en la llamada Teoría de la disrupción.  Esta indica que en algún momento hubo un miembro planetario mayor del sistema solar entre Marte y Júpiter, el cual se supone fue destruido por alguna de estas posibles causas: despedazado por la potente gravedad de Júpiter cuando se acercó demasiado a él,  golpeado por otro cuerpo celestial grande, destruido por una hipotética enana marrón, compañera del Sol conocida como Némesis, o destruido por alguna catástrofe interna.

A mediados del siglo XX, el ruso Yevgeny Leonidovich Krinov, estudioso de los meteoritos e involucrado en la investigación del evento de Tunguska, sugirió que al planeta destruido, según la Teoría de Olbers, fuera llamado Faetón por el mito griego¹. No se debe confundir con el asteroide Faetón, que es también un cuerpo muy interesante para la astronomía por las características de su órbita y la polémica de si se trata o no de un cometa. Se supone también que casi la mitad de los asteroides que se acercan a la órbita de la Tierra sean antiguos cometas.

Marduk, Tiamat y Maldek

Actualmente, la mayoría de los astrónomos cree que los asteroides en el cinturón principal son los restos del disco protoplanetario y que, en esta región, la formación de un planeta mayor fue impedida por las grandes perturbaciones gravitacionales inducidas por Júpiter.

Existe otra hipótesis acerca de la formación del cinturón de asteroides. De acuerdo con el pseudocientífico Zecharias Sitchin, la mitología sumeria menciona la existencia de un antiguo planeta entre Marte y Júpiter llamado Tiamat que fue semidestruido con la irrupción en el sistema solar de un astro errante llamado Marduk y sus satélites. La parte de Tiamat que no se destruyó dio origen a la Tierra, mientras el resto dio lugar al planeta Maldek, que al destruirse formó el cinturón de asteroides. Por su parte, Marduk quedó en una órbita muy excéntrica alrededor del Sol y en sus libros Sitchin lo llama “El doceavo planeta”.

Otras hipótesis plantean que Maldek era el planeta que existía en la zona mencionada y estaba poblado por especies humanoides que se destruyeron en una guerra nuclear dando lugar al cinturón de asteroides.

¿Se pudo formar un planeta grande en la zona en cuestión?  El Límite de Roche

En astronomía se denomina Límite de Roche a la distancia mínima que puede orbitar una astro menor alrededor de uno más grande sin deshacerse por las fuerzas de marea.

Dentro del Límite de Roche, la diferencia de las fuerza de gravedad que el cuerpo central ejerce sobre el extremo más cercano y el más alejado del satélite, exceden a la fuerza de gravedad que mantiene unido el satélite, y este podrá ser destruido. Este límite fue propuesto y calculado en 1848 por el astrónomo francés Édouard Roche, a quien debe su nombre.

El Límite de Roche depende, por lo tanto, de la gravedad del cuerpo central pero también de las características de gravitación, cohesión y densidad del satélite que sufre las fuerza de marea.

Algunos satélites —tanto naturales como artificiales—, orbitan a distancias inferiores al Límite de Roche, ya que mantienen su estructura por fuerzas distintas a la gravedad, como pueden ser la resistencia y cohesión del material. Entre las lunas de Júpiter, Adrastea como Metis son ejemplos de cuerpos naturales que mantienen su cohesión más allá de sus Límites de Roche. Sin embargo, cualquier objeto en su superficie puede ser destruido por las fuerzas de marea.

Es interesante constatar cómo los satélites menores de los planetas gigantes se encuentran cerca de sus Límites de Roche, siendo su estructura mantenida por fuerzas internas de cohesión y no únicamente por su gravedad. En la región dominada por anillos, como los de Saturno, es imposible la formación de cuerpos mayores porque serían disgregados por los efectos de la fuerza de marea.

Un cuerpo con menor cohesión, como un cometa, será destruido al atravesar su Límite de Roche. El cometa Shoemaker-Levy 9 atravesó el Límite de Roche de Júpiter en julio de 1992, rompiéndose en numerosos fragmentos. En 1994 los restos del cometa impactaron sobre la superficie del planeta.

Dado que dentro del Límite de Roche las fuerzas de marea que provoca el cuerpo principal son superiores a la fuerza de gravedad del objeto cautivo, ningún cuerpo puede crecer por coalescencia de partículas más pequeñas dentro de este límite. Por ejemplo, todos los anillos planetarios se encuentran dentro de sus Límites de Roche. Estos anillos podrían ser los restos del disco de acrecimiento que no llegaron a unirse  para formar un satélite, o podrían ser los restos de un objeto que atravesó el mencionado límite y fue destruido por las fuerzas de marea.

Por otra parte, la diversidad de estructuras químicas encontrada entre los asteroides, así como la abundancia de materiales asociados a las etapas tempranas de formación del sistema solar, apuntan a que nunca se formó un planeta en la zona, además la masa total de los cuerpos existentes en la región es inferior al 4% de la masa de nuestra Luna.

El planeta fantasma en la literatura

En diferentes obras de ciencia ficción se utiliza el hipotético planeta como asentamiento de alguna civilización o fuente de misterios.

Heredar las estrellas (1977), del inglés  James P. Hogan, es la historia de una civilización que cientos de miles de años atrás pobló ese planeta (en la novela lo llaman Minerva) y hace cincuenta mil años se destruyó en una gran guerra, por lo que sus habitantes tuvieron que refugiarse en los planetas interiores Marte y La Tierra.

Otro intento de utilizar el hipotético planeta entre Marte y Júpiter aparece en Expedición Unión Tierra, del cubano Richard Clenton, donde las descripciones resultan incoherentes, sin lógica ni rigor y llama al planeta Fastón. Entre otros disparates que pueblan dicha novela, el autor propone que el planeta está ahí pero que no se ve porque lo ocultan los asteroides, recurso este propuesto de manera recurrente por algunos de los pseudocientíficos quienes también mencionan otros planetas inexistentes.

Lo cierto es que el supuesto planeta no ha aparecido y su masa no se ha detectado, ni afecta al movimiento de los demás cuerpos de nuestro sistema solar.


Notas

¹ Faetón, en la mitología griega, era hijo de Helios, dios del sol, y de la ninfa Clímene. Faetón le pidió a su Padre conducir el carro del sol. Helios le dijo que ningún mortal podía conducirlo y que le esperaban espantosos peligros; sin embargo, le concedió lo solicitado porque había prometido complacerlo. Pronto Faetón, aterrorizado, perdió el control de los caballos, y por conducir muy cerca de la tierra estuvo a punto de provocar un incendio. Para salvar al mundo de una completa destrucción, el dios Zeus lanzó su rayo al joven e irreflexivo conductor y lo mató instantáneamente.