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martes, agosto 29, 2006

Plutón y su circunstancia

El pasado jueves 24, como muchos sabréis, la UAI votó y aprobó una definición de planeta en la que Plutón queda excluido como tal, pasando a ser un planeta enano. Los medios se ha hecho eco de la noticia, con mayor o menor fortuna. Así, en algunos casos, se ha hecho referencia a su tamaño o a su peculiar órbita como motivos de esta degradación, que si bien ha influido para considerar que Plutón no es un planeta, la nueva definición no se basa ni en el tamaño ni en la órbita. En otros casos, se ha tomado la noticia con cierto humor innecesario. Aunque sin duda la que se lleva la palma es la aparecida en Terra, sobre unos budistas rusos que dicen que ellos nunca habían considerado a Plutón como un planeta (gracias Miguel, por comentarlo). Publicar en la sección de ciencia una noticia sobre astrología, y en la que además se cita la frase del portavoz de estos budistas los científicos contemporáneos hacen descubrimientos muchos siglos después que nosotros, como si la astrología fuera una ciencia superior a la astronomía moderna (de hecho, no es ciencia), es ridículo. No se ha descubierto nada nuevo. Simplemente se ha dado una nueva definición de planeta, o más bien, una definición formal, ya que antes no existía realmente.

¿Y por qué todo esto? Para entenderlo hay que remontarse varios siglos (incluso milenios) atrás. Los antiguos griegos, al observar el cielo nocturno, se dieron cuenta de que las estrellas conservaban la misma disposición noche tras noche, si bien todas giraban alrededor de un punto en la misma noche, y a lo largo del año. Además, había otras cuya posición cambiana noche tras noche con respecto a esa bóveda de estrellas fijas, y las llamaron planetes, que en griego significa errante. Entonces sólo se conocían Mercurio, Venus, Marte, Júpiter y Saturno. En los modelos griegos, las estrellas fijas formaban una esfera que rodeaba nuestro sistema solar, y los planetas eran simplemente estrellas más cercanas.

Con el tiempo, los astrónomos fueron descubriendo la verdadera naturaleza de los planetas y del Sistema Solar. Las Leyes de Kepler y la Ley de Gravitación de Newton permitieron establecer las relaciones entre las distancias de los distintos planetas. Allá por la segunda mitad del siglo XVIII, se formuló la Ley de Titius-Bode, que establecía una sencilla fórmula matemática que relacionaba el número de orden de un planeta con su distancia. Según esta fórmula, tenía que existir un planeta entre Marte y Júpiter aún por descubrir. Hay que decir que actualmente no se conoce ninguna explicación teórica para esta ley totalmente empírica, por lo que se desconoce si se trata simplemente de una curiosa casualidad, o hay realmente algún principio físico detrás de ella.

En 1781, Sir William Herschel, descubrió un nuevo planeta, si bien ya había sido observado con anterioridad y confundido con una estrella. Recibió varios nombres, como Georgium Sidus (la estrella de Jorge, en honor a Jorge III) o Herschel, pero el que se impuso finalmente fue Urano, dios primordial del cielo en la mitología griega, padre de Cronos (Saturno para los romanos), que a su vez era padre de Zeus (Júpiter para los romanos). La distancia de este nuevo planeta se ajustaba perfectamente a la Ley de Titius-Bode

En 1801 se descubrió Ceres, al que su descubridor clasificó como cometa. Sin embargo, su órbita se encontraba entre la de Marte y Júpiter, en el hueco predicho por la Ley de Titius-Bode, así que los astrónomos concluyeron que se trataba de un planeta. Poco después, en 1802 se descubrió Palas, en 1804 Juno, y en 1807 Vesta. Estos cuatro asteroides (bueno, ahora Ceres es un planeta menor) se consideraron planetas durante varios años, hasta que los posteriores descubrimientos de muchos más objetos en órbitas similares, hicieron replantearse a los astrónomos su clasificación. Fue precisamente Sir William Herschel, el descubridor de Urano, el que acuñó el término asteroide (parecido a una estrella), ya que al ser objetos tan pequeños, no se podía apreciar ningún disco, y se veían como puntos, igual que las estrellas.

Volvamos con Urano. Su movimiento no era exactamente el predicho por la ley de gravitación de Newton. Así que, o bien Newton estaba equivocado, o bien las mediciones no eran correctas, o bien había otro planeta por ahí, aún sin descubrir, cuya gravedad perturbaba la órbita de Urano. Así, los astrónomos Adams y Le Verrier calcularon (y de forma independiente) dónde debería estar ese planeta, y en 1846 fue descubierto a menos de un grado de dicha posición (confirmando la ley de gravitación de Newton). Estamos hablando de Neptuno.

Neptuno también presentaba discrepancias entre su orbita calculada y observada, por lo que se dedujo nuevamente que había un planeta más. En 1930 se descubrió Plutón y se le consideró como el noveno planeta. Ya entonces se detectó que Plutón era un planeta muy peculiar, ya que su órbita era muy excéntrica comparada con la de los demás planetas. De hecho, su excentricidad es tal que llega a estar más cerca del Sol que Neptuno, durante una parte de su recorrido. Además, su plano orbital está bastante inclinado con respecto a la eclíptica. Sin embargo era un objeto grande y redondo, mayor que cualquier asteroide conocido.

Por esa época, se hicieron las primeras conjeturas de la existencia de una región más allá de Neptuno, donde habría numerosos objetos, restos de la formación del Sistema Solar, y que podrían ser el origen de algunos cometas. Hubo que esperar algunas décadas hasta que se confirmara su existencia, y se bautizara como Cinturón de Kuiper (en honor a Gerard Kuiper). Esta región se encuentra a una distancia del Sol, de entre 30 y 50 UA, por lo que la órbita de Plutón la atraviesa. Durante ese tiempo, diversas observaciones y cálculos, fueron reduciendo el tamaño de Plutón, hasta llegar a la estimación actual de 2.302 km de diámetro. No es gran cosa, menos que nuestra Luna, pero más del doble de Ceres, que es el mayor cuerpo del Cinturón de Asteroides.

Su pequeño tamaño, y su órbita, tan excéntrica, inclinada, y que cruzaba el Cinturón de Kuiper, dieron que pensar a los astrónomos, que dudaban entre reclasificarlo como un simple objeto transneptúnico, o seguir manteniendo su estátus de planeta, ya que después de todo era más grande que el resto de objetos de ese tipo descubiertos, y había cierta inercia histórica.

Pero el anuncio en 2005 del descubrimiento de 2003 UB313 (que como su nombre indica, fue descubierto en realidad en 2003, como ya comenté hace tiempo), con un tamaño estimado superior al de Plutón, hizo precipitarse los acontecimientos. Si Plutón era un planeta, entonces 2003 UB313 (llamado Xena, de forma extraoficial), también debía serlo. Y si no lo era, pues Plutón tampoco. Este descubrimiento puso de manifiesto que realmente no existía una definición formal y no ambigua de planeta.

Y como la astronomía es una ciencia, hay que formalizar la definición de algo tan básico como un planeta. La resolución del pasado jueves 24, define tres categorías

Un planeta es un cuerpo celeste que (a) está en órbita alrededor del Sol, (b) tiene suficiente masa para que su propia gravedad supere las fuerzas de cuerpo rígido de manera que adquiera una equilibrio hidrostático (forma casi esférica) y (c) ha limpiado la vecindad de su órbita.

Un planeta enano es un cuerpo celeste que (a) está en órbita alrededor del Sol, (b) tiene suficiente masa para que su propia gravedad supere las fuerzas de cuerpo rígido de manera que adquiera un equilibrio hidrostático (forma casi esférica), (c) no ha limpiado la vecindad de su órbita y (d) no es un satélite.

Todos los otros objetos que orbitan al Sol se deben denominar colectivamente Cuerpos Pequeños del Sistema Solar.

Fijáos que en la definición no se habla para nada del tamaño del objeto o de la distancia al Sol o de la excentricidad o inclinación de su órbita. Esto hubiera obligado a fijar límites arbitrarios. El punto importante, que diferencia a un planeta de un planeta enano es el haber despejado la vecindad de su órbita o no. Así, aunque Plutón y Ceres son redondos, en las inmediaciones de su órbita hay otros cuerpos (objetos transneptúnicos en el caso de Plutón, y asteroides en el de Ceres).

Sin embargo, esta nueva definición no está exenta de polémica, ya que hay dos puntos que dan lugar a la interpretación. Uno es del de la forma casi esférica. ¿Cuánto es casi? ¿Qué ocurrirá si se descubre un objeto que esté en el límite de redondez? Otro es el de vecindad, ya que ¿hasta dónde se considera la vecindad? La órbita de Júpiter no está despejada, ya que en ella se encuentran dos grupos de asteroides troyanos, y parece evidente que su estátus de planeta queda fuera de toda duda.

Pero resumiendo, la nueva definición de planeta no hace alusión a su tamaño, por lo que, aunque lleva tiempo debatiéndose su estátus por esta causa, Plutón no ha sido degradado por ser pequeño, como se afirma en algunos medios, sino por atravesar una zona poblada de objetos como es el Cinturón de Kuiper.

20 comentarios:

  1. Franz de copenhague30 agosto, 2006 00:00

    Ja, Ja, genial lo de los rusos esos. La verdad es que una vez pregunté a un astrólogo cómo habían encajado el descubrimiento de Plutón y me dijo que ya habían notado ellos que alguna influencia había (a ver si nos vamos a creer que sólo los astrónomos notaron las pertubacines en la órbita de Urano; los astrólogos en seguida ven la influencia de los planetas aquí o allá).
    Como siempre muy buena tu explicación, pero me gustaría añadir a la lista de planetas conocidos por los antiguos el Sol y la Luna, porque según su definición de planeta, tal como dices, todo cuerpo celeste (de los que podían observar, claro) que no fuera de las estrellas fijas era considerado como tal. Lo más curioso es pensar que para ellos la Tierra no era nada de "planeta" era lo más fijo del Universo :P

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  2. Expléndida y clara explicación. La voy a hacer circular por la oficina, ya que ha sido tema de discusión en los cafés de estos días.

    Sólo un detalle gramatical. Al final del cuarto párrafo, en la última frase falta el verbo: "La distancia de este nuevo planeta se ¿AJUSTA? perfectamente a la Ley de Titius-Bode"

    Por lo demás, te sigo a diario desde hace meses. Un saludo y sigue así.

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  3. Buenas y santas,

    a mi todo esto me parece una incongruencia.

    ¿No se degrada a Plutón por su tamaño y se le clasifica como planeta enano? Y por si fuera poco existe una nueva clasificación denominada "Cuerpos Pequeños del Sistema Solar" para el resto de objetos.

    Eso si que es mala ciencia.

    Un saludo

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  4. Lo de limpiar su vecindad es demasiado subjetivo... ¿no habría sido mejor decir que un planeta es aquel cuya masa sea mayor que la del resto de objetos de su vecindad juntos?

    De todos modos es mucho mejor lo que han aprobado que la otra propuesta de definición que nos iba a dejar con decenas de planetas en el sistema solar.

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  5. Miguel A. Peña30 agosto, 2006 13:43

    Respecto a tus reflexiones finales sobre la definición, Alf, también estoy de acuerdo en que el concepto de ?población local? puede ser ambiguo. Pero no estoy seguro si el ejemplo de los troyanos es adecuado, ya que al estar situados en los puntos Lagrange estables del sistema Sol-Júpiter, su posición puede ser considerada como consecuencia de que el planeta principal (Júpiter) ha limpiado su vecindad, de forma similar a como ha hecho con sus satélites (en el caso de los troyanos, asistido por la gravedad del Sol).

    Y, como indicas, el límite de tamaño para ser considerado planeta también tiene cierto margen, y la misma Unión Astronómica Internacional tendrá que resolver en los casos de duda, pero creo que en la definición han introducido una nota con un límite aproximado de 5 x 10^20 kg y 800 km de diámetro.

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  6. Miguel A. Peña30 agosto, 2006 13:57

    Mclera, creo que es un error hablar de "degradar". En Ciencia no hay cosas mejores o peores, las clasificaciones son sólo una herramienta. De hecho hay satélites que pueden ser mucho más fascinantes (por la cantidad de cosas que quedan por descubrir) que algunos planetas.

    Por otra parte, la clase "Cuerpos Pequeños del Sistema Solar" no es tan nueva, es una manera de agrupar otras subclases que ya se habían definido hace tiempo, como asteroides, cometas, NEOs, troyanos y centauros, etc.

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  7. Pues a mí me gustaría la definición de planeta enano gigante para Júpiter... en la línea habitual de las clasificaciones absurdas.

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  8. Una pregunta ... no no ... una palabra ... una sola letra .... casi casi vocal ...

    ¿Y?

    Ok, planeta enano, ¿y ahora que?, cambia en algo las órbitas de los demás planetas, ¿horóscopos? eso, lo horóscopos ya valieron queso ... pero, ¿a los plutonitas les afecta que ya no los consideremos como parte *importante* del sistema solar?

    No lo creo.

    Saludos!!
    Mario

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  9. una curiosidad, segun la definicion que has posteado saturno seria un palneta enano porque cumple todas las caracteristicas de un planeta pero no esta limpia la vecindad de su orbita (los anillos)

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  10. Hombre, yo creo que no hubiera habido "narices" de degradar a Pluton si no se descubre a Xena, que es mas grande.

    Como comentas, el pobre Pluton ha ido encogiendo con los años. En un libro de los 60 que tengo en casa, le adjudica 13000 km de diametro ¡mas que la Tierra!. Sin ser tan xageraos, las estimaciones normales cuando yo era pequeño eran en torno a 5000-6000 km. Luego cuando se descubrio Caronte, quedo reducido a 2300 Km, es decir, mas que un planeta enano, es un planeta pitufo :-)

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  11. "La distancia de este nuevo planeta se ¿AJUSTA? perfectamente a la Ley de Titius-Bode"

    Sí, era eso (ops)

    una curiosidad, segun la definicion que has posteado saturno seria un palneta enano porque cumple todas las caracteristicas de un planeta pero no esta limpia la vecindad de su orbita (los anillos)

    Hombre, es que es ese sentido, sólo quedaría Mercurio, que es el único que no tiene satélites. Aunque no está explicitamente dicho, es de suponer que se refiere a lipieza de objetos que orbiten directamente el Sol, y no al propio cuerpo a considerar.

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  12. Eso es lo que pasa cuando uno se pone a conceptualizar, y después trata de que la realidad se ajuste perfectamente a los conceptos. En filosofía eso tiene un nombre, se llama "realismo platónico", y está asociado a cosas muy feas, como el platonismo, el tomismo, etcétera.

    Los conceptos son simples etiquetas que vamos poniendo a las cosas, para poder referirnos a ella en una comunicación cualquiera (sea esta comunicación una charla verbal, posteo en un blog, publicación en una revista científica o no científica, etcétera). Y estas etiquetas van cambiando con el uso y la costumbre. Como dijo alguien, aunque la rosa se llamara de otra manera, seguiría oliendo como una rosa. ¡Es más, una misma rosa puede llamarse de varias maneras según el idioma! ("rosa" en castellano, "rose" en inglés)...

    Aplicado a Plutón, es claro que lo llamamos hasta 2006 como "planeta" porque de esa manera todo el mundo nos entendía cuando hablábamos del "noveno planeta" o del "planeta más lejano", por ejemplo. ¿Era Plutón un planeta o no, dejó de serlo o no? Intrínsecamente no, porque Plutón no "es" un planeta, sino que nosotros "lo designamos" como "planeta" por nuestra propia comodidad. Ahora, el concepto de planeta queda corto o inexacto para definirlo, y por eso lo vamos a llamar "planeta enano". Incluso Plutón tiene varios nombres según el idioma (en inglés es "Pluto", no en balde el perro de Mickey se llama igual, si es que lo bautizaron con el nombre de un cuerpo celeste)...

    Como razonamos con conceptos, estamos acostumbrados a hacer la ecuación "concepto de algo = ese algo". Pero los conceptos evolucionan y cambian, algo que no podrían hacer si estuvieran anclados a las cosas que designan, porque entonecs sólo serían útiles para llamar a esas cosas, y nada más. Lo explicaré con un ejemplo. Veamos la raíz latina "tradere" ("entregar"). ¿Qué palabras han salido desde ahí? Está "tradición", que en lenguaje coloquial significa la entrega de costumbres e ideas de una generación a la siguiente. Está "tradición" en sentido jurídico, como entrega para hacer a otra persona dueña de una cosa. Está "traición", porque en tiempos de las persecusiones romanas contra los cristianos, los que entregaban cálices y objetos sagrados a los perseguidores eran llamados "traditores" (que entregan). Incluso del castellano al francés, y de ahí al inglés, la idea de entrega pasó al sustantivo inglés "trade" ("comercio", como entrega de mercancías) y al verbo inglés "to trade" ("comerciar"). ¡Así, una palabra que puede significar algo respetuoso como la tradición, o repudiable como la traición, pasó a formar parte del nombre del World Trade Center (Centro Mundial de Comercio, mejor conocido como las Torres Gemelas)...!

    Y esta misma metamorfosis ocurrió con la palabra Plutón. Designó al dios antiguo de los infiernos. Después, en honor a ese dios antiguo, designó a un planeta. Después, en honor a ese planeta, designó a un perro de fantasía. Y en ninguno de estos eslabones de la cadena, nadie reclamó (y con razón, porque hubiera hecho el ridículo) por asignarle el nombre a cosas distintas a su significado original...

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  13. Muy bueno el artículo Alf.
    Para completarlo del todo, quiero señalar algo que me ha llamado la atención del artículo de Terra sobre los budistas rusos. En él dicen:

    "La Unión Astronómica Internacional (UAI) reunida en Praga excluyó este jueves a Plutón del Sistema Solar"

    Tremenda metida de pata!!! Se le excluyó de la definición de planeta, pero no del Sistema Solar!! Por las mismas la Luna no sería del Sistema Solar, ni tampoco el Sol!!!

    Saludos,

    Nelor

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  14. Una pregunta... La traducción de las definiciones de la UAI que has puesto es literal?

    Lo pregunto porque si, efectivamente, para definir un cuerpo celeste como "planeta" este ha de orbitar alrededor del Sol (y poniéndolo con mayúscula se sobreentiende que es nombre propio, es decir, nuestra estrella, y no un genérico para hablar de una estrella cualquiera), todos los cuerpos extrasolares quedan directamente fuera de la definición, no? A no ser que hayan hecho la definición exclusivamente para el Sistema Solar, lo cual sería una estupidez, bien mirado...

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  15. Un serio inconveniente de esta "definición" (más bien clasificación) de planeta es que no es extrapolable a los exoplanetas. Por lo poco que sabemos de los planetas que orbitan otras estrellas, resulta muy difícil poder afirmar que han limpiado su órbita. Y la forma esférica se les supone, ya que la mayoría son mayores que Júpiter

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  16. Alf, Venus tampoco tiene satélites, ¿no?

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  17. Curioso que Neptuno no es un planeta bajo esa definición. Si lo fuera, Plutón no estaría ahí, ya que Neptuno se hubiera encargado de "limpiar" la vecindad de su órbita.

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  18. A ver, damas y caballeros (y disculpas si ofendí a alguien):

    La definición de planeta implica que un cuerpo haya limpiado su órbita. Esto significa, grosso modo, que es el cuerpo más masivo y por mucho en su respectiva órbita. Así, el planeta que tenemos más a la mano, la Tierra, limpió su órbita y no hay nada más que le rivalice en esa posición, excepto un satélite, la Luna, el cual se aleja. Otros planetas, como Saturno, pareciera que no han limpiado su órbita. Pero es que no estamos pensando en escala astronómica: los anillos de Saturno son muy recientes (unos cuantos millones de años apenas) y se dirigen hacia el planeta, por lo que efectivamente Saturno (y Júpiter, y Urano, y Neptuno) está limpiando su órbita. 134340 Plutón, en cambio, no lo hace. Se queda dando vueltas y vueltas y vueltas allá, acompañado de Caronte, y sin atrapar ni limpiar nada. También tiene una órbita muy excéntrica y es más pequeño que algunas lunas del sistema solar, incluyendo a la nuestra. Si contamos a Caronte y a Plutón como un cuerpo doble, sería el mayor de su categoría (el siguiente sería 617 Patroclo).

    Si no tomáramos en cuenta esos detalles (que vienen implícitos en las definiciones físicas dentro de la edfinición de planeta) sólo nos quedarían dos planetas auténticos: Mercurio y Venus. El nuestro ni siquiera sería un planeta porque la Luna está ahí.

    La definición aprobada no es una definición perfecta, pero es una definición. Y en astronomía hacía falta una definición: si definimos qué es un planeta del Sol con lo que tenemos a la mano, entonces podemos aplicar la misma definición, extendida a manera de corolarios, a lass demás estrellas. Solo que (caray...) tampoco sabemos qué es una estrella, porque tampoco hay una definición formal...

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  19. ¡Hola! Aunque llego tarde, megustaría añadir mi particular comentario.

    Plutón se descubrió por un cúmulo de errores y casualidades . Tras el éxito obtenido en el descubrimiento de Neptuno, los astrónomos se pusieron a buscar nuevas perturbaciones orbitales. La presión se hizo mala consejera porque, ante la posibilidad de que otro grupo descubriera antes un nuevo planeta, buscaron perturbaciones más y más pequeñas... tan pequeñas que rozaban el límite de lo detectable.

    Finalmente en 1930 se descubrió un astro. No se sabía si podía ser o no el causante de las perturbaciones... De hecho, ni siquiera estaban seguros de que existieran dichas perturbaciones.

    Ahora, a por el segundo error. En la comunicación a la IAU calificaron al cuerpo como TNO (Objeto TransNeptuniano). Sólo después de que la prensa publicara el descubrimiento de un nuevo "planeta" se empezó a considerar a Plutón como tal.

    Ya llevamos dos errores. Pero hay más. En aquella época no pudo hacer un espectro de la superficie del cuerpo, sólo se pudo determinar que era de color rojizo. Así, sin saber cuál era su composición superficial la estimación de su diámetro estaba sujeta a un error tremendo. Sabían que debía ser pequeño, pero su tamaño exacto dependería de su composición, que no sabía. A partir de su color dedujeron (erróneamente) que era rocoso.

    El problema es que la roca es muy oscura, así que creyeron que Plutón tenía unos 6000 Km de diámetro. Insuficiente como para causar las perturbaciones que se le atribuían, pero suficientemente grande como para clasificarlo entre los planetas.

    La cuarta casualidad/error que se conjuró en el caso de Plutón fue que se hallaba relativamente cerca del perihelio y eso lo hacía más fácil de detectar.

    La quinta es que Plutón tiene un albedo excepcionalmente elevado (en román paladino, es de color inusualmente claro). Los demás miembros de su "familia" se escaparon por los pelos de ser detectados. Eso convirtió a Plutón en un caso único en vez de en "uno del montón".

    El resto de la historia es bien conocido. En los años 70 los avances en espectrografía permitieron comprobar que la superficie de Plutón no es de roca sino de brillante hielo. El descubrimiento de un satélite terminó de confirmar su pequeña masa. Finalmente, a partir de 1992 el resto de olvidados miembros del Cinturón de Kuiper salieron a la luz.

    Finalmente, hemos colocado a Plutón donde lo dejó Clyde Tombaugh en 1930 cuando notificó su descubrimiento a la IAU: Objeto Transneptuniano.

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