Imagina, por un momento, que eres un intrépido explorador espacial, que recorre el sistema solar en busca de aventuras y, si hay tiempo, de exploración científica. Después de despegar desde la Tierra en tu cohete, eventualmente te encontrarás en la superficie del antes conocido como planeta Plutón, mirando hacia las estrellas. La Tierra ahora se encuentra a seis mil millones de kilómetros hacia el Sol, descolorida hasta la invisibilidad por la distancia, y uno lucha en vano incluso por identificar el sol. Está perdido: una estrella entre innumerables miles, o eso te haría creer un viejo tropo de ciencia ficción.
He escuchado versiones de esta viñeta muchas veces, pero tiene un pequeño problema: está mal.
De hecho, el Sol es una estrella no muy diferente de muchos miles de millones de otras estrellas de la Vía Láctea. Sin embargo, para nosotros los humanos, lo que más importa es su proximidad. La Tierra reside en una órbita bastante circular alrededor del Sol a una distancia de 150 millones de kilómetros (Más o menos unos pocos millones en el perihelio y el afelio.), tan cerca en escala astronómica que el sol es, con diferencia, el objeto más brillante del cielo. Incluso una mirada furtiva a su resplandor hace que los ojos se llenen de lágrimas y puede dañar las retinas.
Sobre el apoyo al periodismo científico
Si está disfrutando este artículo, considere apoyar nuestro periodismo galardonado al suscribiéndose. Al comprar una suscripción, ayudas a garantizar el futuro de historias impactantes sobre los descubrimientos y las ideas que dan forma a nuestro mundo actual.
Pero ¿qué pasa con la vista desde Plutón? Ese mundo helado es mucho más lejos, por lo que el sol debería parecer más tenue. Pero, ¿qué tan oscuro es “tenue”? ¡Podemos resolverlo!
Como todas las estrellas, el sol emite luz en todas direcciones. Por lo tanto, cualquiera que se encuentre a la misma distancia del sol lo verá brillar exactamente con el mismo brillo. Esa distancia fija define la superficie de una esfera, por ejemplo, una con un radio igual al de la órbita de la Tierra.
Ahora imagina a alguien que está el doble de lejos del sol. La luz emitida por nuestra estrella abarca ahora una superficie esférica mucho mayor y se ha diluido o, más exactamente, atenuado. Vuelva a sus recuerdos de la escuela primaria y tal vez recuerde que el área de la superficie de una esfera depende de su radio al cuadrado. Eso significa que alguien que esté dos veces más lejos del Sol que la Tierra vería la luz distribuida en un área cuatro veces mayor, por lo que parecería un cuarto más brillante. Triplica tu distancia y el sol parecerá una novena parte más brillante. Esto se conoce como la “ley del cuadrado inverso” y facilita mucho las matemáticas.
Plutón está, en promedio, 40 veces más lejos del Sol que la Tierra. Eso significa que desde Plutón el sol aparece 40 x 40 = 1.600 veces más débil (o, para usar una mejor gramática matemática, una dieciséis centésima parte más brillante) que desde nuestro mundo más justo y familiar. ¡Esa es una gran caída! Pero, ¿qué tan débil es eso en realidad?
En nuestro cielo, el sol es unas 400.000 veces más brillante que la luna llena. Eso significa que desde Plutón el sol todavía estaría 250 veces más brillante que la luna llena vista desde la Tierra. Eso sí, la luna llena es lo suficientemente brillante como para leerla, por lo que incluso desde el muy lejano Plutón el sol iluminaría el paisaje bastante bien: aproximadamente al mismo nivel que durante el crepúsculo en la Tierra.
Claramente sería mucho, mucho más brillante que incluso la estrella nocturna más brillante. Piénselo de esta manera: para que el sol se parezca a cualquier otra estrella en el cielo, Tendría que estar tan lejos de ti como las otras estrellas en el cielo.. Alfa Centauri, por ejemplo, es un sistema estelar trinario; está formado por dos estrellas algo similares al sol y una tercera mucho más débil. La más masiva de esas estrellas domina el brillo de este sistema estelar. El sistema está a 40 billones de kilómetros de la Tierra, más de 6.000 veces más lejos que Plutón, pero aún aparece como una de las “estrellas” más brillantes del cielo. Claramente, tendrías que viajar mucho más lejos que Plutón para atenuar el sol hasta ese nivel de oscuridad.
Eso sí, también utilicé la distancia promedio de Plutón al sol. La órbita de Plutón es en realidad bastante elíptica y se desvía sustancialmente de un círculo. En su punto más cercano está aproximadamente 30 veces la distancia de la Tierra al Sol, y como máximo es alrededor de 50. Eso significa que, en su punto más lejano, el Sol es una veinticinco centésima parte más brillante que desde la Tierra, aún lo suficientemente brillante como para ver. por. Y como máximo es una novena centésima parte de su brillo, más de 400 veces más brillante que la luna llena, y brillaría con tanta intensidad que tendrías que entrecerrar los ojos al mirarla. Es mejor usar gafas de sol, incluso en lugares tan lejanos del sistema solar.
También empeora para el tropo de ciencia ficción. Desde Plutón, nuestro Sol no sólo es mucho más brillante que cualquier otra estrella, sino que también puede resolverse, es decir, verse como un disco. En los cielos de la Tierra, el disco solar tiene un tamaño de medio grado de diámetro. Un ser humano con una vista normal puede resolver objetos tan pequeños como una sexagésima parte de un grado. El tamaño aparente de un objeto disminuye linealmente con la distancia; es decir, cuando Plutón está 30 veces más lejos del Sol que la Tierra, el Sol parecería una trigésima parte de su tamaño. Todavía es lo suficientemente grande, apenas, para ver nuestra estrella como un disco. Sería pequeño, sin duda, pero no un punto parecido a una estrella sin tamaño discernible. Por supuesto, cuando Plutón está más alejado del Sol, nuestra estrella parecería una quincuagésima parte del tamaño que tiene desde la Tierra, por lo que haría Véalo como un punto sin resolver, pero esa visión depende de dónde se encuentre Plutón en su órbita. Durante una gran parte de un año plutoniano, el Sol sería un disco diminuto pero deslumbrantemente brillante.
¡Qué visión tan extraña sería esa! El sol, tan dominante en nuestro cielo, seguiría gobernando el de Plutón pero con muchísimo menos vigor.
Da la casualidad de que Plutón tiene una atmósfera, aunque increíblemente tenue, que representa sólo una centésima parte de la densidad del aire a nivel del mar de la Tierra. Incluso al mediodía, con el sol alto, no hay suficiente atmósfera en Plutón para dispersar la luz del sol, entonces el cielo sería negro. Pero el resplandor del sol aún haría difícil ver alguna estrella, y mucho menos miles de ellas (aunque si bloquearas el sol con la mano cubierta por el traje espacial, probablemente podrías ver algunas).
Sin embargo, durante el crepúsculo plutoniano la situación cambiaría. Cuando el sol está bajo en el horizonte, estarías mirando a través de mucha más atmósfera enrarecida, lo suficiente como para dispersarse. podría volver azul el cielo cerca del sol¡Muy parecido al cielo de la Tierra!
No estoy seguro de si un cielo azul en Plutón haría que esa vista de otro mundo fuera más reconfortante o simplemente acentuaría su extraterrestre. Pero me encanta cómo la ciencia ficción, cuando se basa en la ciencia, puede darnos una sensación realista de lugares fantásticos. De todas las rarezas que se pueden experimentar en Plutón, la vista del sol está cerca de la parte superior de la lista, pero una aún más extraña podría ser que un lugar tan extraño a veces pueda recordarte a la Tierra.