¿Qué les está pasando a las Pioneer?

Por Félix Ares de Blas.- Las naves Pioneer están 400.000 kilómetros más cerca de lo que indican los cálculos matemáticos. ¿Qué está ocurriendo? ¿La teoría General de la Relatividad está mal? ¿Hemos encontrado una prueba de la materia oscura que puede estar acelerando la expansión del universo?, ¿o tal vez se trate de que nuestros cálculos de a ubicación y masa del cinturón de Kuiper son incorrectos?
Las naves Pioneer 10 y 11 fueron lanzadas con 13 meses de diferencia. La primera en 1972 y la segunda en 1973. Enviaron sus últimos mensajes en los años 1995 y 2003 respectivamente. Hoy la misión se considera acabada, pero en la etapa final de su vida nos dejaron un extraño enigma: las naves iban más despacio de lo calculado. Mientras tuvieron combustible, se ajustaba su velocidad y su rumbo automáticamente, por lo que no se notó nada extraño. Pero cuando éste se acabó, las naves quedaron sometidas únicamente a las fuerzas gravitatorias de los diferentes objetos del Sistema Solar.
Entonces empezaron las anomalías. Sus últimos mensajes las situaban 400.000 kilómetros (más que la distancia de la Tierra a la Luna) más cerca de donde debían estar. ¿Qué estaba ocurriendo?
Las naves llevaban un transmisor que permitía calcular su velocidad desde la Tierra gracias al efecto Doppler (el de las sirenas de las ambulancias, que al acercarse se oyen más agudos y al alejarse más graves). Cuando se acabó el combustible y las naves empezaron a moverse únicamente por su propia inercia y por la gravedad de los objetos del sistema solar, se vio que iban más despacio. Algo así cómo si la gravedad allí fuera más grande de lo calculado. Aunque no mucho, cualquier anomalía en la gravedad haría tambalearse la Teoría general de la Relatividad de Einstein, que ha sido probada durante los últimos 100 años.
Cualquier anomalía en la gravedad haría tambalearse la Teoría general de la Relatividad de Einstein, que ha sido probada durante los últimos 100 años.    


La anomalía de las Pioneer fue descubierta por John Anderson del Jet Propulsion Laboratory (JPL) en los años 80. Nadie le pagaba por ello, así que dedicó sus ratos libres, y no lo publicó. Fue al hablar con el físico Michael Martin Nieto en el Laboratorio Nacional de los Álamos, cuando el tema se aceleró. Nieto dijo que al enterarse de los datos "casi me caí de la silla". Nieto se dedicó a profundizar en el tema y los dos fueron secundados por otro científico, Turyshev. Consultaron datos, afinaron cálculos,... pero les seguía dando mal. A ese fenómeno de una mayor gravedad de la esperada se le ha dado el nombre de efecto Pioneer.
Los tres científicos hablaron con NASA para proponer una misión con el objeto específico de estudiar este tema. Sería una nave muy sencilla para que sólo se viera sometida a la inercia y a la gravedad, pero enviaría muchos datos sobre su velocidad, gravedad, etc. Aunque la NASA no acogió la idea, y ahora están dedicados a Marte, la Agencia Espacial Europea puede que incluya una nave de ese tipo en sus planes para el 2016.
¿Qué puede ser lo que está pasando? Ha habido muchas especulaciones; desde la extraña "materia oscura", que según algunos impregna el universo, y que también sería la culpable de la expansión acelerada del Universo -uno de los últimos legados del telescopio espacial Hubble-; dimensiones extras según la teoría de cuerdas,... También puede estar pasando algo más sencillo: algún problema de diseño de las naves que esté produciendo escapes de gas -que podrían desacelerarla-, o que emitieran calor (al hacerlo podrían retrasar la nave). En un reciente artículo de International Journal of Modern Physics del 15 de Marzo de este mismo año, escrito por el mejicano José A. Diego y sus colaboradores de la Universidad Autónoma Nacional de México, señala que el culpable es un error en el cálculo de la masa y posición del Cinturón de Kuiper.
Ha habido muchas especulaciones; desde la extraña "materia oscura", que según algunos impregna el universo, y que también sería la culpable de la expansión acelerada del Universo; dimensiones extras según la teoría de cuerdas,...    


El cinturón de Kuiper
En el año 1951 el astrónomo Gerard Kuiper propuso la existencia de una especie de disco de proto-cometas en el plano del Sistema Solar. De ahí deberían nacer los cometas de periodo corto. Calculó que tendrían que estar más aproximadamente entre las 30 y 100 veces la distancia de la Tierra al Sol. A partir de 1992, se descubrieron cuerpos helados en aquella zona. Había dejado de ser una hipótesis para ser una realidad.
El artículo antes citado de José A. Diego propone que el cinturón de Kuiper empieza antes en vez de a 30 veces la distancia Tierra-Luna lo haría a sólo 20 veces. Además, la masa de los objetos del cinturón de Kuiper es mayor, y añade dos veces la masa de la Tierra. Con estos datos, las anomalías del Pioneer quedarían explicadas. Hay otro dato muy bueno, pues permitirá verificar la hipótesis: ese nuevo cinturón de Kuiper afecta a la órbita de Neptuno haciendo que se acerque al Sol. Aunque no se trata de una cantidad muy grande, 1,62 km con cada revolución de 164,8 años terrestres, es suficiente como para poder detectarse.
Mensajes en el espacio
Las naves Pioneer son aquellas que llevaban unas placas en las que se veía una pareja humana y nuestra posición en el sistema solar. Curiosamente, esas placas fueron realizadas por Linda Salzmann, la segunda esposa del famoso Carl Sagan, el autor de la serie Cosmos. Hablando de Carl Sagan, su primera esposa se llama Lynn Margulis y es una excelente bióloga, que ha establecido la teoría de que los orgánulos de las células eucariotas -las de los animales y plantas- son simbiontes. Viene a España todos los años un par de veces y habla español. Su segunda esposa es conocida por ser la autora de las placas para comunicarnos con seres extraterrestres que ya han salido del Sistema Solar. Además de las placas también llevan dos discos de oro con 118 fotos (20 en color), saludos en 55 idiomas, 19 sonidos de la naturaleza terrestre y 27 melodías de todos los orígenes y estilos. Estos discos son obra de su tercera esposa, que hizo con él los guiones de Cosmos. ¡Vaya con Sagan!

Interesante artículo. Eliminando la posibilidad de la desaceleración debida a algún escape de gas, veo más plausible lo del cinturón de Kuiper.


Una precisión...

Citar¿Qué puede ser lo que está pasando? Ha habido muchas especulaciones; desde la extraña "materia oscura", que según algunos impregna el universo, y que también sería la culpable de la expansión acelerada del Universo

La culpable de la expansión acelerada del Universo, sería la energía oscura, no la materia oscura. No hay que confundir los dos términos, pues tienen efectos gravitatorios opuestos.

Saludos.

Muy interesante el artículo.
A mí las Pioneer siempre me han causado cierta fascinación: los objetos creados por el ser humano que más lejos han llegado, destinados, tras concluir sus valiosas observaciones, a salir del sistema solar y perderse en la galaxia portando el mensaje de nuestra existencia...

Sobre la causa de la ralentización no opino pq no piloto en ese tema, pero lo del cinturón de Kuiper parece lo más sencillo, no?

Bufffff  teorias no le faltan , pero ¿ cual es la verdadera causa ?