Planeta enano

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Un planeta enano es un pequeño objeto de masa planetaria que se encuentra en órbita directa del Sol, algo más pequeño que cualquiera de los ocho planetas clásicos, pero aún así un mundo por derecho propio. El prototipo de planeta enano es Plutón. El interés de los planetas enanos para los geólogos planetarios es que, al ser cuerpos posiblemente diferenciados y geológicamente activos, pueden mostrar geología planetaria, una expectativa confirmada por la misión Dawn a Ceres y la misión New Horizons a Plutón en 2015.

Los conteos del número de planetas enanos entre los cuerpos conocidos del Sistema Solar van desde 5 y contando (IAU) hasta más de 120 (Runyon et al). Aparte de Sedna, los diez mayores de estos candidatos han sido visitados por naves espaciales (Plutón y Ceres) o tienen al menos una luna conocida (Plutón, Eris, Haumea, Makemake, Gonggong, Quaoar, Orcus, Salacia), lo que permite que sus masas y así se determinará una estimación de sus densidades. La masa y la densidad, a su vez, pueden encajar en modelos geofísicos en un intento de determinar la naturaleza de estos mundos.

El término planeta enano fue acuñado por el científico planetario Alan Stern como parte de una categorización de tres vías de objetos de masa planetaria en el Sistema Solar: planetas clásicos, planetas enanos y planetas satélite. Los planetas enanos fueron así concebidos como una categoría de planeta. Sin embargo, en 2006 el concepto fue adoptado por la Unión Astronómica Internacional (IAU) como una categoría de objetos subplanetarios, parte de una recategorización de tres vías de cuerpos que orbitan alrededor del Sol: planetas, planetas enanos y pequeños cuerpos del Sistema Solar. Así, Stern y otros geólogos planetarios consideran que los planetas enanos son planetas, pero desde 2006 la IAU y quizás la mayoría de los astrónomos los han excluido de la lista de planetas.

Historia del concepto

A partir de 1801, los astrónomos descubrieron Ceres y otros cuerpos entre Marte y Júpiter que durante décadas se consideraron planetas. Entre entonces y alrededor de 1851, cuando el número de planetas llegó a 23, los astrónomos comenzaron a usar la palabra asteroide para los cuerpos más pequeños y comenzaron a distinguirlos como planetas menores en lugar de planetas mayores.

Con el descubrimiento de Plutón en 1930, la mayoría de los astrónomos consideraron que el Sistema Solar tenía nueve planetas principales, junto con miles de cuerpos significativamente más pequeños (asteroides y cometas). Durante casi 50 años se pensó que Plutón era más grande que Mercurio, pero con el descubrimiento en 1978 de la luna de Plutón, Caronte, fue posible medir la masa de Plutón con precisión y determinar que era mucho más pequeña que las estimaciones iniciales. Era aproximadamente una vigésima parte de la masa de Mercurio, lo que hacía de Plutón, con mucho, el planeta más pequeño. Aunque todavía era más de diez veces más masivo que el objeto más grande del cinturón de asteroides, Ceres, tenía solo una quinta parte de la masa de la Luna de la Tierra.Además, al tener algunas características inusuales, como una gran excentricidad orbital y una alta inclinación orbital, se hizo evidente que se trataba de un tipo de cuerpo diferente a cualquiera de los otros planetas.

En la década de 1990, los astrónomos comenzaron a encontrar objetos en la misma región del espacio que Plutón (ahora conocida como el cinturón de Kuiper), y algunos incluso más lejos. Muchos de estos compartían varias de las características orbitales clave de Plutón, y Plutón comenzó a ser visto como el miembro más grande de una nueva clase de objetos, los plutinos. Quedó claro que el mayor de estos cuerpos también tendría que clasificarse como planeta, o Plutón tendría que ser reclasificado, al igual que Ceres había sido reclasificado después del descubrimiento de asteroides adicionales. Esto llevó a algunos astrónomos a dejar de referirse a Plutón como planeta. Varios términos, incluidos subplaneta y planetoide, comenzaron a usarse para los cuerpos que ahora se conocen como planetas enanos. Los astrónomos también confiaban en que se descubrirían más objetos tan grandes como Plutón y que la cantidad de planetas comenzaría a crecer rápidamente si Plutón permaneciera clasificado como planeta.

Eris (entonces conocido como 2003 UB ₃₁₃ ) fue descubierto en enero de 2005; se pensó que era un poco más grande que Plutón, y algunos informes se refirieron informalmente a él como el décimo planeta. Como consecuencia, el tema se convirtió en un tema de intenso debate durante la Asamblea General de la IAU en agosto de 2006.El borrador inicial de la propuesta de la IAU incluía a Caronte, Eris y Ceres en la lista de planetas. Después de que muchos astrónomos se opusieran a esta propuesta, los astrónomos uruguayos Julio Ángel Fernández y Gonzalo Tancredi elaboraron una alternativa: propusieron una categoría intermedia para objetos lo suficientemente grandes como para ser redondos pero que no habían despejado sus órbitas de planetesimales. Al eliminar a Caronte de la lista, la nueva propuesta también eliminó a Plutón, Ceres y Eris, porque no han despejado sus órbitas.

Aunque surgieron preocupaciones sobre la clasificación de los planetas que orbitan alrededor de otras estrellas, el problema no se resolvió; en cambio, se propuso decidir esto solo cuando se comiencen a observar objetos del tamaño de un planeta enano.

Inmediatamente después de la definición de la IAU de planeta enano, algunos científicos expresaron su desacuerdo con la resolución de la IAU. Las campañas incluyeron calcomanías para parachoques de automóviles y camisetas. Mike Brown (el descubridor de Eris) está de acuerdo con la reducción del número de planetas a ocho.

La NASA anunció en 2006 que utilizaría las nuevas pautas establecidas por la IAU. Alan Stern, el director de la misión de la NASA a Plutón, rechaza la definición actual de planeta de la IAU, tanto en términos de definir los planetas enanos como algo diferente a un tipo de planeta, como en el uso de las características orbitales (en lugar de las características intrínsecas) de los objetos para definir ellos como planetas enanos. Por lo tanto, en 2011, todavía se refirió a Plutón como un planeta y aceptó otros posibles planetas enanos como Ceres y Eris, así como las lunas más grandes, como planetas adicionales. Varios años antes de la definición de la IAU, utilizó características orbitales para separar los "superplanetas" (los ocho dominantes) de los "subplanetas" (los planetas enanos), considerando ambos tipos de "planetas".

Nombre

Los nombres de los grandes cuerpos subplanetarios incluyen planeta enano, planetoide, mesoplaneta, cuasiplaneta y (en la región transneptuniana) plutoide. Planeta enano, sin embargo, se acuñó originalmente como un término para los planetas más pequeños, no para los subplanetas más grandes, y muchos astrónomos planetarios todavía lo usan de esa manera.

Alan Stern acuñó el término planeta enano, análogo al término estrella enana, como parte de una clasificación triple de planetas, y él y muchos de sus colegas continúan clasificando a los planetas enanos como una clase de planetas. La IAU decidió que los planetas enanos no deben ser considerados planetas, pero mantuvo el término de Stern para ellos. Otros términos para la definición de la IAU de los cuerpos subplanetarios más grandes que no tienen connotaciones o usos tan conflictivos incluyen cuasi-planeta y el término más antiguo planetoide ("que tiene la forma de un planeta"). Michael E. Brown afirmó que planetoide es "una palabra perfectamente buena" que se ha usado para estos cuerpos durante años, y que el uso del término planeta enanopara un no planeta es "tonto", pero que fue motivado por un intento de la sesión plenaria de la división III de la IAU de restablecer a Plutón como planeta en una segunda resolución. De hecho, el borrador de la Resolución 5A había llamado a estos cuerpos medianos planetoides, pero la sesión plenaria votó unánimemente para cambiar el nombre a planeta enano. La segunda resolución, 5B, definió a los planetas enanos como un subtipo de planeta, como Stern había pretendido originalmente, distinguido de los otros ocho que serían llamados "planetas clásicos". Bajo este arreglo, los doce planetas de la propuesta rechazada debían ser preservados en una distinción entre ocho planetas clásicos y cuatro planetas enanos.. La resolución 5B fue derrotada en la misma sesión en que se aprobó la 5A. Debido a la inconsistencia semántica de que un planeta enano no sea un planeta debido al fracaso de la Resolución 5B, se discutieron términos alternativos como nanoplaneta y subplaneta, pero no hubo consenso entre la CSBN para cambiarlo.

En la mayoría de los idiomas se han creado términos equivalentes traduciendo planeta enano más o menos literalmente: francés planète naine, español planeta enano, alemán Zwergplanet, ruso karlikovaya planeta ( карликовая планета ), árabe kaukab qazm ( كوكب قزم ), chino ǎixíngxīng ( planetas enanos), coreano waesohangseong ( 왜소행성/ planetas enanos ) o waehangseong ( 왜행성/ planetas enanos ), pero en japonés se les llama junwakusei (國星星)), que significa "cuasi-planetas" o "peneplanetas".

La Resolución 6a de la IAU de 2006 reconoce a Plutón como "el prototipo de una nueva categoría de objetos transneptunianos". El nombre y la naturaleza precisa de esta categoría no se especificaron, pero se dejó que la IAU lo estableciera en una fecha posterior; en el debate que condujo a la resolución, se hizo referencia a los miembros de la categoría como plutones y objetos plutonianos, pero ninguno de los nombres se mantuvo, tal vez debido a las objeciones de los geólogos de que esto crearía confusión con su plutón.

El 11 de junio de 2008, el Comité Ejecutivo de la IAU anunció un nuevo término, plutoide, y una definición: todos los planetas enanos transneptunianos son plutoides. La autoridad de ese anuncio inicial no ha sido universalmente reconocida:

...en parte debido a una falta de comunicación por correo electrónico, el WG-PSN [Grupo de trabajo para la nomenclatura de sistemas planetarios] no participó en la elección de la palabra plutóide.... De hecho, una votación realizada por el WG-PSN posterior a la reunión del Comité Ejecutivo ha rechazado el uso de ese término específico..."

La categoría de 'plutoide' capturó una distinción anterior entre el 'enano terrestre' Ceres y los 'enanos de hielo' del Sistema Solar exterior, parte de una concepción de una división triple del Sistema Solar en planetas terrestres interiores, gigantes gaseosos centrales y enanas de hielo exteriores, de las cuales Plutón era el miembro principal. Sin embargo, 'enano de hielo' también vio algún uso como un término general para todos los planetas menores transneptunianos, o para los asteroides de hielo del Sistema Solar exterior; un intento de definición fue que una enana de hielo "es más grande que el núcleo de un cometa normal y más helada que un asteroide típico".

Desde la misión Dawn, se ha reconocido que Ceres es un cuerpo helado más similar a las lunas heladas de los planetas exteriores y a los TNO como Plutón que a los planetas terrestres, borrando la distinción, y desde entonces Ceres ha sido llamado un enano de hielo también.

Criterios

La categoría planeta enanosurgió de un conflicto entre las ideas dinámicas y geofísicas de lo que sería una concepción útil de un planeta. En términos de la dinámica del Sistema Solar, la principal distinción es entre los cuerpos que dominan gravitacionalmente su vecindad (Mercurio a Neptuno) y los que no lo hacen (como los asteroides y los objetos del cinturón de Kuiper). Sin embargo, un cuerpo celeste puede tener una geología dinámica (planetaria) con aproximadamente la masa requerida para que su manto se vuelva plástico por su propio peso, lo que da como resultado que el cuerpo adquiera una forma redonda. Debido a que esto requiere una masa mucho menor que dominar gravitacionalmente la región del espacio cerca de su órbita, hay una población de objetos que son lo suficientemente masivos como para tener una apariencia similar a un mundo y una geología planetaria, pero no lo suficientemente masivos como para despejar su vecindario.

Los dinámicos generalmente prefieren usar el dominio gravitacional como el umbral para la condición de planeta, porque desde su perspectiva, los cuerpos más pequeños se agrupan mejor con sus vecinos, por ejemplo, Ceres simplemente como un gran asteroide y Plutón como un gran objeto del cinturón de Kuiper. Sin embargo, los geocientíficos suelen preferir la redondez como umbral, porque desde su perspectiva, la geología impulsada internamente de un cuerpo como Ceres lo hace más similar a un planeta clásico como Marte, que a un pequeño asteroide que carece de geología impulsada internamente. Esto requirió la creación de la categoría de planetas enanos para describir esta clase intermedia.

Cuerpo	M / `M` _Tierra	Λ	µ	Pi
Mercurio	0.055	1,95 × 10	9,1 × 10	1,3 × 10
Venus	0.815	1,66 × 10	1,35 × 10	9,5 × 10
Tierra	1	1,53 × 10	1,7 × 10	8,1 × 10
Marte	0.107	9,42 × 10	1,8 × 10	5,4 × 10
Ceres	0.00016	8,32 × 10	0.33	4.0 × 10
Júpiter	317.7	1,30 × 10	6,25 × 10	4.0 × 10
Saturno	95.2	4,68 × 10	1,9 × 10	6,1 × 10
Urano	14.5	3,85 × 10	2,9 × 10	4,2 × 10
Neptuno	17.1	2,73 × 10	2,4 × 10	3.0 × 10
Plutón	0.0022	2,95 × 10	0.077	2,8 × 10
eris	0.0028	2,13 × 10	0.10	2.0 × 10
sedna	0.0002	3,64 × 10	<0.07	1,6 × 10
Discriminadores planetarios de (blanco) los planetas y (púrpura) el planeta enano más grande conocido en cada población orbital (cinturón de asteroides, cinturón de Kuiper, disco disperso, sednoides). Todos los demás objetos conocidos en estas poblaciones tienen discriminantes más pequeños que el que se muestra.
Masa en `M` _Tierra, la unidad de masa igual a la de la Tierra (5,97 × 10 kg).Λ es la capacidad de despejar la vecindad (mayor que 1 para planetas) por Stern y Levison. Λ = k M a, donde k = 0,0043 para unidades de Yg y AU, y a es el semieje mayor del cuerpo.µ es el discriminante planetario de Soter (mayor que 100 para planetas). µ = M / m, donde M es la masa del cuerpo y m es la masa agregada de todos los demás cuerpos que comparten su zona orbital.Π es la capacidad de despejar la vecindad (mayor que 1 para planetas) por parte de Margot. Π = k M a, donde k = 807 para unidades de masas terrestres y AU.

Dominancia orbital

Alan Stern y Harold F. Levison introdujeron un parámetro Λ (lambda), que expresa la probabilidad de que un encuentro resulte en una determinada desviación de la órbita. El valor de este parámetro en el modelo de Stern es proporcional al cuadrado de la masa e inversamente proporcional al periodo. Este valor se puede utilizar para estimar la capacidad de un cuerpo para despejar la vecindad de su órbita, donde Λ > 1 eventualmente lo despejará. Se encontró una brecha de cinco órdenes de magnitud en Λ entre los planetas terrestres más pequeños y los asteroides más grandes y los objetos del cinturón de Kuiper.

Usando este parámetro, Steven Soter y otros astrónomos defendieron una distinción entre planetas y planetas enanos basada en la incapacidad de estos últimos para "limpiar el vecindario alrededor de sus órbitas": los planetas pueden eliminar cuerpos más pequeños cerca de sus órbitas por colisión, captura, o perturbación gravitacional (o establecer resonancias orbitales que evitan colisiones), mientras que los planetas enanos carecen de la masa para hacerlo. Soter pasó a proponer un parámetro que llamó discriminante planetario, designado con el símbolo µ (mu), que representa una medida experimental del grado real de limpieza de la zona orbital (donde µ se calcula dividiendo la masa del cuerpo candidato por la masa total de los demás objetos que comparten su zona orbital), donde µ > 100 se considera despejado.

Jean-Luc Margot refinó el concepto de Stern y Levison para producir un parámetro similar Π (Pi). Se basa en la teoría, evitando los datos empíricos utilizados por Λ. Π > 1 indica un planeta, y nuevamente hay una brecha de varios órdenes de magnitud entre los planetas y los planetas enanos.

Hay varios otros esquemas que intentan diferenciar entre planetas y planetas enanos, pero la definición de 2006 usa este concepto.

Equilibrio hidrostático

Una presión interna suficiente, causada por la gravedad del cuerpo, hará que un cuerpo se vuelva plástico, y una plasticidad suficiente permitirá que las elevaciones altas se hundan y los huecos se llenen, un proceso conocido como relajación gravitacional. Los cuerpos de menos de unos pocos kilómetros están dominados por fuerzas no gravitatorias y tienden a tener una forma irregular y pueden ser montones de escombros. Los objetos más grandes, donde la gravitación es significativa pero no dominante, tienen forma de "papa"; cuanto más masivo es el cuerpo, mayor es su presión interna, más sólido es y más redondeada su forma, hasta que la presión es suficiente para vencer su resistencia interna a la compresión y logra el equilibrio hidrostático. En este punto, un cuerpo es tan redondo como es posible, dados sus efectos de rotación y marea, y tiene forma de elipsoide.

Masas comparativas de planetas enanos

Masas comparativas de los planetas enanos más probables, con Caronte como comparación. Eris y Plutón dominan. Se excluye Sedna sin medir, pero es probable que sea del orden de Ceres.

Comparación con la luna de la Tierra

Las masas de los cuerpos anteriores comparadas con la de la Luna. La unidad de masa es × 10 kg.

Cuando un objeto está en equilibrio hidrostático, una capa global de líquido que cubre su superficie formaría una superficie líquida de la misma forma que el cuerpo, aparte de las características superficiales a pequeña escala, como cráteres y fisuras. Si el cuerpo no gira, será una esfera, pero cuanto más rápido gira, más achatado o incluso escaleno se vuelve. Si un cuerpo giratorio de este tipo se calentara hasta que se derritiera, su forma general no cambiaría. El ejemplo extremo de un cuerpo que puede ser escaleno debido a la rotación rápida es Haumea, que tiene el doble de largo a lo largo de su eje mayor que en los polos. Si el cuerpo tiene un compañero cercano masivo, entonces las fuerzas de marea hacen que su rotación se ralentice gradualmente hasta que se bloquea por marea, de modo que siempre presenta la misma cara a su compañero. Un ejemplo extremo de esto es el sistema Plutón-Caronte, donde cada cuerpo está bloqueado por mareas con el otro. Los cuerpos bloqueados por mareas también son escalenos, aunque a veces solo un poco. La Luna de la Tierra está bloqueada por mareas, al igual que todos los satélites redondeados de los gigantes gaseosos.

No hay límites específicos de tamaño o masa para los planetas enanos, ya que no son características definitorias. No existe un límite superior claro: un objeto en los confines del sistema solar que fuera más grande o más masivo que el planeta Mercurio podría no haber tenido el tiempo necesario para despejar la vecindad de su órbita; tal cuerpo encajaría en la definición de un planeta enano en lugar de un planeta. El límite inferior está determinado por los requisitos para lograr y mantener el equilibrio hidrostático, pero el tamaño o la masa en la que un objeto alcanza el equilibrio y permanece allí depende de su composición e historial térmico, no simplemente de su masa. Un comunicado de prensa de preguntas y respuestas de la IAU de 2006 estimó que los objetos con una masa superior0,5 × 10 kg y un radio superior a 400 km (800 km de ancho) estaría "normalmente" en equilibrio hidrostático ("la forma... normalmente estaría determinada por la gravedad propia"), pero que "todos los casos límite tendrían que determinarse por observación". Esto está cerca de lo que a partir de 2019 se cree que es el límite aproximado para los objetos más allá de Neptuno que son cuerpos sólidos completamente compactos, con Salacia ( r =423 ± 11 km, metro =(0.492 ± 0.007) × 10 km ) y posiblemente 2002 MS ₄ ( r =400 ± 12 km, m desconocido) siendo casos límite tanto para las expectativas de preguntas y respuestas de 2006 como en evaluaciones más recientes, y con Orcus justo por encima del límite esperado. Ningún otro cuerpo con una masa medida se acerca al límite de masa esperado, aunque varios sin una masa medida se acercan al límite de tamaño esperado.

Población de planetas enanos

No existe una definición clara de lo que constituye un planeta enano, y si clasificar un objeto como tal depende de los astrónomos individuales. Por lo tanto, se desconoce el número de planetas enanos en el Sistema Solar.

Los tres objetos bajo consideración durante los debates previos a la aceptación de la categoría de planeta enano por parte de la IAU en 2006 (Ceres, Plutón y Eris) son generalmente aceptados como planetas enanos, incluso por aquellos astrónomos que continúan clasificando a los planetas enanos como planetas. Solo uno de ellos, Plutón, se ha observado con suficiente detalle para verificar que su forma actual se ajusta a lo que se esperaría del equilibrio hidrostático. Ceres está cerca del equilibrio, pero algunas anomalías gravitacionales siguen sin explicación. Generalmente se supone que Eris es un planeta enano porque es más masivo que Plutón.

En orden de descubrimiento, estos tres cuerpos son:

Ceres : descubierta el 1 de enero de 1801 y anunciada el 24 de enero, 45 años antes que Neptuno. Considerado un planeta durante medio siglo antes de ser reclasificado como asteroide. Considerado un planeta enano por la IAU desde la adopción de la Resolución 5A el 24 de agosto de 2006. La confirmación está pendiente.
Plutón : descubierto el 18 de febrero de 1930 y anunciado el 13 de marzo. Considerado un planeta durante 76 años. Explícitamente reclasificado como planeta enano por la IAU con la Resolución 6A el 24 de agosto de 2006. Cinco lunas conocidas.
Eris ( 2003 UB ₃₁₃ ): descubierto el 5 de enero de 2005 y anunciado el 29 de julio. Llamado el "décimo planeta" en los informes de los medios. Considerado un planeta enano por la IAU desde la adopción de la Resolución 5A el 24 de agosto de 2006, y nombrado por el comité de nombres de planetas enanos de la IAU el 13 de septiembre de ese año. Una luna conocida.

La IAU solo estableció pautas para qué comité supervisaría el nombramiento de posibles planetas enanos: cualquier objeto transneptuniano sin nombre con una magnitud absoluta más brillante que +1 (y, por lo tanto, un diámetro mínimo de 838 km en el albedo geométrico máximo de 1) debía ser nombrado por un comité conjunto formado por Minor Planet Center y el grupo de trabajo planetario de la IAU. En ese momento (y aún a partir de 2021), los únicos cuerpos que alcanzaron este umbral fueron Haumea y Makemake. En general, se supone que estos cuerpos son planetas enanos, aunque aún no se ha demostrado que estén en equilibrio hidrostático, y existe cierto desacuerdo para Haumea:

Haumea ( 2003 EL ₆₁ ) – descubierto por Brown et al. 28 de diciembre de 2004 y anunciado por Ortiz et al. el 27 de julio de 2005. Nombrado por el comité de nombres de planetas enanos de la IAU el 17 de septiembre de 2008. Dos lunas conocidas.
Makemake ( 2005 FY ₉ ): descubierto el 31 de marzo de 2005 y anunciado el 29 de julio. Nombrado por el comité de nombres de planetas enanos de la IAU el 11 de julio de 2008. Una luna conocida.

Estos cinco cuerpos, los tres considerados en 2006 (Plutón, Ceres y Eris) más los dos nombrados en 2008 (Haumea y Makemake), se presentan comúnmente como los planetas enanos del Sistema Solar, aunque el factor limitante (albedo) no es lo que define a un objeto como un planeta enano.

La comunidad astronómica comúnmente se refiere a otros TNO más grandes como planetas enanos también. Al menos cuatro cuerpos adicionales cumplen los criterios preliminares de Brown, de Tancredi et al., y de Grundy et al. para identificar planetas enanos, y los astrónomos también los llaman generalmente planetas enanos:

Quaoar ( 2002 LM ₆₀ ) – descubierto el 5 de junio de 2002 y anunciado el 7 de octubre de ese año. Una luna conocida.
Sedna ( 2003 VB ₁₂ ): descubierto el 14 de noviembre de 2003 y anunciado el 15 de marzo de 2004.
Orcus ( 2004 DW ) – descubierto el 17 de febrero de 2004 y anunciado dos días después. Una luna conocida.
Gonggong ( 2007 OR ₁₀ ): descubierto el 17 de julio de 2007 y anunciado en enero de 2009. Reconocido como planeta enano por el JPL y la NASA en mayo de 2016. Una luna conocida.

Por ejemplo, JPL/NASA caracterizó a Gonggong como un planeta enano después de las observaciones en 2016, y Simon Porter del Southwest Research Institute habló de "los ocho grandes [TNO] planetas enanos" en 2018, refiriéndose a Plutón, Eris, Haumea, Makemake, Gonggong, Quaoar, Sedna y Orcus.

Se han propuesto organismos adicionales, como Salacia y 2002 MS 4 de Brown, Varuna e Ixion de Tancredi et al., y 2013 FY 27 de Sheppard et al. La mayoría de los cuerpos más grandes tienen lunas, lo que permite determinar sus masas y, por lo tanto, sus densidades, lo que informa estimaciones sobre si podrían ser planetas enanos. Los TNO más grandes que no se sabe que tengan lunas son Sedna, 2002 MS 4, 2002 AW 197 e Ixion.

En el momento en que se nombraron Makemake y Haumea, se pensó que los objetos transneptunianos (TNO) con núcleos helados requerirían un diámetro de solo unos 400 km (250 mi), o el 3% del tamaño de la Tierra, el tamaño de las lunas. Mimas, la luna más pequeña que es redonda, y Proteo, la más grande que no lo es, para relajarse en el equilibrio gravitatorio. Los investigadores pensaron que la cantidad de tales cuerpos podría llegar a ser de alrededor de 200 en el cinturón de Kuiper, con miles más más allá. Esta fue una de las razones (mantener la lista de 'planetas' en un número razonable) por la que Plutón fue reclasificado en primer lugar. Sin embargo, la investigación desde entonces ha puesto en duda la idea de que cuerpos tan pequeños podrían haber logrado o mantenido el equilibrio en las condiciones típicas del cinturón de Kuiper y más allá.

Los astrónomos individuales han reconocido una serie de objetos como planetas enanos o con probabilidades de resultar ser planetas enanos. En 2008, Tancredi et al. aconsejó a la IAU que aceptara oficialmente a Orcus, Sedna y Quaoar como planetas enanos (aún no se conocía a Gonggong), aunque la IAU no abordó el tema en ese momento y no lo ha hecho desde entonces. Además, Tancredi consideró que los cinco TNO Varuna, Ixion, 2003 AZ ₈₄, 2004 GV ₉ y 2002 AW ₁₉₇ probablemente también sean planetas enanos. Desde 2011, Brown ha mantenido una lista de cientos de objetos candidatos, que van desde planetas enanos "casi seguros" hasta "posibles", basándose únicamente en el tamaño estimado. A partir del 13 de septiembre de 2019, la lista de Brown identifica diez objetos transneptunianos con diámetros que en ese momento se pensaba que eran mayores de 900 km (los cuatro nombrados por la IAU más Gonggong, Quaoar, Sedna, Orcus, 2002 MS 4 y Salacia) como "casi ciertos". " como planetas enanos, y otros 16, con diámetros superiores a los 600 km, como "muy probables". En particular, Gonggong puede tener un diámetro mayor (1230 ± 50 km ) que la luna redonda de Plutón, Caronte (1212 km).

Sin embargo, en 2019 Grundy et al. propuso que los cuerpos oscuros de baja densidad de menos de 900 a 1000 km de diámetro, como Salacia y Varda, nunca colapsaron por completo en cuerpos planetarios sólidos y retuvieron la porosidad interna de su formación (en cuyo caso no podrían ser planetas enanos), aunque acepta que Orcus y Quaoar, más brillantes (albedo > ≈0,2) o más densos (> ≈1,4 g/cc), probablemente eran completamente sólidos:

Orcus y Caronte probablemente se fundieron y diferenciaron, considerando sus densidades más altas y los espectros que indican superficies hechas de H _{2 relativamente limpio}O hielo. Pero los albedos y densidades más bajos de Gǃkúnǁʼhòmdímà, 55637, Varda y Salacia sugieren que nunca se diferenciaron, o si lo hicieron, fue solo en sus interiores profundos, no en una fusión y un vuelco completos que involucraron la superficie. Sus superficies podrían permanecer bastante frías y sin comprimir incluso cuando el interior se calienta y colapsa. La liberación de volátiles podría ayudar aún más a transportar el calor fuera de sus interiores, limitando la extensión de su colapso interno. Un objeto con una superficie fría, relativamente prístina y un interior parcialmente colapsado debería exhibir una geología de superficie muy distintiva, con abundantes fallas de cabalgamiento que indican la reducción en el área de superficie total a medida que el interior se comprime y se contrae.

(Más tarde se determinó que Salacia tenía una densidad algo más alta, comparable dentro de las incertidumbres a la de Orcus, aunque todavía con una superficie muy oscura. A pesar de esta determinación, Grundy et al. lo caracterizaron como "del tamaño de un planeta enano", mientras llamaron a Orcus un planeta enano. Estudios posteriores sobre Varda sugieren que su densidad también puede ser alta.)

Exploración

El 6 de marzo de 2015, la nave espacial Dawn entró en órbita alrededor de Ceres, convirtiéndose en la primera nave espacial en visitar un planeta enano. El 14 de julio de 2015, la sonda espacial New Horizons sobrevoló Plutón y sus cinco lunas.

Ceres muestra tal evidencia de una geología activa como depósitos de sal y criovolcanes, mientras que Plutón tiene montañas de hielo de agua a la deriva en glaciares de hielo de nitrógeno, así como una atmósfera significativa. Evidentemente, Ceres tiene salmuera filtrándose a través de su subsuelo, mientras que hay evidencia de que Plutón tiene un océano subsuperficial real.

Dawn había orbitado previamente el asteroide Vesta. La luna Febe de Saturno ha sido fotografiada por Cassini y antes por la Voyager 2, que también se encontró con la luna Tritón de Neptuno. Los tres cuerpos muestran evidencia de que alguna vez fueron planetas enanos, y su exploración ayuda a aclarar la evolución de los planetas enanos.

New Horizons capturó algunas imágenes distantes de Quaoar en 2016, desde 2100 millones de km de distancia (1300 millones de millas; 14 AU).

Objetos similares

Varios cuerpos se parecen físicamente a los planetas enanos. Estos incluyen antiguos planetas enanos, que aún pueden tener una forma de equilibrio o evidencia de una geología activa; lunas de masa planetaria, que cumplen con la definición física pero no orbital para la condición de planeta enano; y Caronte en el sistema Plutón-Caronte, que podría decirse que es un planeta enano binario. Las categorías pueden superponerse: Tritón, por ejemplo, es tanto un antiguo planeta enano como una luna de masa planetaria.

Antiguos planetas enanos

Vesta, el siguiente cuerpo más masivo en el cinturón de asteroides después de Ceres, estuvo una vez en equilibrio hidrostático y es aproximadamente esférico, desviándose principalmente debido a los impactos masivos que formaron los cráteres Rheasilvia y Veneneia después de que se solidificó. Sus dimensiones no son consistentes con que actualmente se encuentre en equilibrio hidrostático. Tritón es más masivo que Eris o Plutón, tiene una forma de equilibrio y se cree que es un planeta enano capturado (probablemente miembro de un sistema binario), pero ya no orbita directamente alrededor del sol. Phoebe es un centauro capturado que, al igual que Vesta, ya no está en equilibrio hidrostático, pero se cree que fue tan temprano en su historia debido al calentamiento radiogénico.

La evidencia de 2019 sugiere que Theia, el antiguo planeta que chocó con la Tierra en la hipótesis del impacto gigante, puede haberse originado en el Sistema Solar exterior en lugar del Sistema Solar interior y que el agua de la Tierra se originó en Theia, lo que implica que Theia puede haber sido un antiguo planeta enano del Cinturón de Kuiper.

Lunas de masa planetaria

Al menos diecinueve lunas tienen una forma de equilibrio por haberse relajado bajo su propia gravedad en algún momento de su historia, aunque algunas se han congelado y ya no están en equilibrio. Siete son más masivos que Eris o Plutón. Estas lunas no son físicamente distintas de los planetas enanos, pero no se ajustan a la definición de la IAU porque no orbitan directamente alrededor del Sol. (De hecho, Tritón, la luna de Neptuno, es un planeta enano capturado, y Ceres se formó en la misma región del Sistema Solar que las lunas de Júpiter y Saturno). Alan Stern llama a las lunas de masa planetaria "planetas satélite", una de las tres categorías de planetas., junto con los planetas enanos y los planetas clásicos. El término planemo ("objeto de masa planetaria") también cubre las tres poblaciones.

Caronte

Ha habido cierto debate sobre si el sistema Plutón-Caronte debe considerarse un planeta enano doble. En un proyecto de resolución para la definición de planeta de la IAU, tanto Plutón como Caronte se consideraron planetas en un sistema binario. La IAU actualmente establece que Caronte no se considera un planeta enano sino un satélite de Plutón, aunque la idea de que Caronte podría calificar como un planeta enano por derecho propio puede considerarse en una fecha posterior.Sin embargo, ya no está claro que Caronte esté en equilibrio hidrostático. Además, la ubicación del baricentro depende no solo de las masas relativas de los cuerpos, sino también de la distancia entre ellos; el baricentro de la órbita Sol-Júpiter, por ejemplo, se encuentra fuera del Sol, pero no se considera un objeto binario. Por lo tanto, se debe establecer una definición formal de lo que constituye un planeta binario (enano) antes de que Plutón y Caronte se definan formalmente como planetas enanos binarios.

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