Planetas más allá de Neptuno

Percival Lowell, creador de la hipótesis del Planeta X.

El término Planeta X o planeta más allá de la órbita de Neptuno se usaba en astronomía para designar en general a los planetas cuya existencia se postuló desde el descubrimiento del planeta Neptuno en 1846. La búsqueda de planetas transneptunianos comenzó en el XIX y culminó en el inicio del XX con la «búsqueda del Planeta X» realizada por Percival Lowell. Este propuso el Planeta X para explicar las aparentes anomalías en la órbita de los planetas gigantes, en particular Urano y Neptuno,[2]

El descubrimiento de Plutón por Clyde Tombaugh en 1930 consiguió validar la hipótesis de Lowell, y Plutón pasó a ser nombrado oficialmente «el noveno planeta». En 1978, se determinó de forma concluyente que Plutón era demasiado pequeño para que su gravedad afectara a los planetas gigantes, dando lugar a una breve búsqueda de un décimo planeta. La búsqueda fue abandonada en gran medida a principios de la década de 1990, cuando un estudio de las mediciones realizadas por el Voyager 2 encontró que las irregularidades observadas en la órbita de Urano se debían a una ligera sobreestimación de la masa de Neptuno.[4]

La comunidad astronómica está ampliamente de acuerdo en que el Planeta X, tal como se lo concibió en un principio, no existe, pero el concepto ha sido revivido para explicar otras anomalías observadas en el sistema solar exterior. En la cultura popular, e incluso entre algunos astrónomos,[6]

En 2014, basándose en las similitudes de las órbitas de un grupo de objetos transneptunianos extremos descubiertos en ese momento, dos astrónomos lanzaron la hipótesis de la existencia de un planeta tipo supertierra, de 2 a 15 veces la masa de la Tierra y más allá de 200 UA con una posible órbita inclinada a 1500 UA.[9]

Primeras especulaciones

Jacques Babinet, uno de los primeros proponentes de un planeta transneptuniano.

En 1781, Anders Johan Lexell fue el primero en determinar con precisión la órbita de Urano y percatarse de las irregularidades que esta tenía. Concluyó que debía haber otros planetas en el sistema solar más allá de las 100 UA que perturbaran la órbita de Urano, y que el radio del sistema solar era, por tanto, superior a las 100 UA.[10]

Alexis Bouvard publicó en 1821 una compilación de tablas astronómicas de la órbita de Urano que contenían predicciones sobre las posiciones futuras del planeta basadas en la ley de la gravitación universal de Newton.[12]

En la década de 1840, el matemático francés Urbain Le Verrier aplicó la mecánica de Newton para analizar las perturbaciones en la órbita de Urano, y planteó la hipótesis de que fueran causadas por la fuerza gravitatoria de un planeta aún por descubrir. Le Verrier predijo la posición de este nuevo planeta y envió sus cálculos al astrónomo alemán Johann Gottfried Galle. El 23 de septiembre de 1846, la noche siguiente a su recepción de la carta, Galle y su estudiante Heinrich d'Arrest descubrieron Neptuno, exactamente donde Le Verrier había predicho.[13]​ Quedaban algunas pequeñas discrepancias en las órbitas de los planetas gigantes, consideradas como indicios de la existencia de otro planeta orbitando más allá de Neptuno.

Incluso antes del descubrimiento de Neptuno, algunos especularon que un único planeta no era suficiente para explicar las discrepancias en la órbita de Urano: el 17 de noviembre de 1834, el reverendo británico y astrónomo aficionado Thomas John Hussey informó a George Biddell Airy, el Astrónomo Real británico, de una conversación que había tenido con el astrónomo francés Alexis Bouvard: cuando Hussey sugirió a Bouvard que el movimiento inusual de Urano podría deberse a la influencia gravitacional de un planeta sin descubrir, Bouvard respondió que la idea se le había ocurrido, y que había mantenido correspondencia con Peter Andreas Hansen, director del observatorio Seeberg de Gotha, sobre el tema. Hansen opinó que un solo cuerpo no podía explicar adecuadamente el movimiento de Urano, y postuló que había dos planetas más allá de su órbita.[14]

Jacques Babinet presentó en 1848 objeciones a los cálculos de Le Verrier, al sostener que la masa observada de Neptuno era más pequeña y su órbita más amplia de lo estimado inicialmente por Le Verrier. Postuló, basado en gran medida en la simple sustracción de los cálculos de Le Verrier, que debía existir un planeta transneptuniano, que denominó «Hyperion», de aproximadamente 12 masas terrestres.[14]

James Ferguson, astrónomo auxiliar en el Observatorio Naval de Estados Unidos, señaló en 1850 que había «perdido» una estrella que había observado, GR1719k, hecho que Matthew Maury, el superintendente del Observatorio, consideró evidencia de que debía de tratarse de un nuevo planeta. Búsquedas posteriores no lograron encontrar el «planeta» en una posición diferente, y en 1878, C. H. F. Peters, director del Observatorio del Hamilton College en Nueva York, demostró que no había tal estrella, y que los resultados anteriores se debían a un error humano.[14]

Camille Flammarion señaló en 1879 que los cometas 1862 III y 1889 III tenían afelios de 47 y 49 UA, respectivamente, lo que indicaba que podrían marcar el radio orbital de un planeta desconocido que los hubiese empujado a una órbita elíptica.[14]

En 1900 y 1901, el director del Observatorio del Harvard College, William Henry Pickering, lideró dos búsquedas de planetas transneptunianos. La primera fue iniciada por el astrónomo danés Hans Emil Lau quien, tras estudiar los datos sobre la órbita de Urano entre 1690-1895, concluyó que un planeta transneptuniano por sí solo no podía explicar las discrepancias en su órbita, y postuló la posición de los dos planetas que creía responsables. La segunda se inició cuando Gabriel Dallet sugirió que un solo planeta transneptuniano situado a 47 UA podría explicar el movimiento de Urano. Pickering acordó examinar placas en búsqueda de objetos sospechosos. En ninguno de los casos se obtuvieron resultados satisfactorios.[14]

Thomas Jefferson Jackson See, un astrónomo con reputación de egocéntrico, opinó en 1909 que «sin duda hay uno, muy probablemente dos y posiblemente tres planetas más allá de Neptuno».[15]

El astrónomo indio Venkatesh P. Ketakar sugirió en 1911 la existencia de dos planetas transneptunianos, que llamó Brahma y Vishnu, a partir del estudio de los patrones observados por Pierre-Simon Laplace en los satélites de Júpiter y su aplicación a los planetas exteriores.[16]