Descartada la gravedad como causa de la anomalía de las Pioneer

Pioneer 10
La nave Pioneer 10 mostrada en las etapas finales de fabricación. Crédito: NASA

Si la extraña deceleración de la nave Pioneer está provocada por la gravedad, entonces debería actuar sobre otros cuerpos del Sistema Solar. Éste no parece ser el caso.

La anomalía de las Pioneer es una deceleración inexplicada de las naves Pioneer 10 y 11 que parece estar actuando sobre ellas conforme salen del Sistema Solar. Esta deceleración es diminuta: apenas (8,74±1,33)×10−10 m−2. La gran pregunta es, ¿de dónde procede?.

Una posibilidad es que la deceleración sea el resultado de alguna fuerza gravitatoria de largo alcance que no se observa en la Tierra. Pero si éste es el caso, entonces esta fuerza debería actuar en todo el resto de objetos del Sistema Solar.

A principios de año, echamos un vistazo a un estudio de la órbita de Plutón que era incapaz de descartar la posibilidad de que una fuerza similar a la de las Pioneer actuase sobre la órbita de Plutón debido a que conocemos muy poco sobre dicha órbita.

Hoy echamos un vistazo a un estudio similar en el que los objetos de atención son los principales satélites de Neptuno: Tritón, Nereida y Proteus. A principios de año, los astrónoms publicaron los resultados de un nuevo análisis del movimiento de estos cuerpos teniendo en cuenta varias órbitas.

Ahora Lorenzo Iorio, del Instituto Nacional de Física Nuclear en Pisa, Italia, ha analizado estas órbitas y concluye que una fuerza similar a la Pioneer no puede estar actuando sobre Tritón, Nereida y Proteus debido a que las perturbaciones anómalas resultantes serían demasiado grandes para haber escapado a la detección.

“La posibilidad de que la anomalía Pioneer sea un fenómeno gravitatorio exótico parece haber sido descartada”, dice Iorio.

El trabajo es parte de un creciente conjunto de pruebas de que la anomalía Pioneer no es un efecto gravitatorio.

Esto es un misterio. Si no tiene un origen gravitatorio, ¿qué tipo de fuerza está actuando sobre la nave Pioneer?


Artículo de Referencia: arxiv.org/abs/0912.2947: Does the Neptunian System of Satellites Challenge a Gravitational Origin For The Pioneer Anomaly?

Fecha Original: 17 de diciembre de 2009
Enlace Original

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Comments (29)

  1. Friker

    Seguro que Iker Jimenez y su equipo maravilloso de investigación nos dice la verdad de las pioneer xd.

  2. joxemik

    bueno a mi se me ocurre una idea sencilla llamada “rozamiento”, si hay polvo en su camino, se daria precisamente una deceleración ridicula, en el supuesto de que ese polvo tan ligero no se pueda casi ni detectar

  3. Sagutxo

    Bueno: los que ya andaban diciendo que había que modificar la ley de la gravedad y especulaciones varias ya pueden ir entreteníendose con otra cosa :-)

    SalU2

  4. Jurl

    No se debe cantar victoria tan deprisa, este efecto también se da sobre la Ulises (con aceleraciones y deceleraciones según volase por encima o debajo de la eclíptica), no recuerdo ahora qué otra sonda (es decir, que tenemos datos fiables) y también hay anomalías detectadas en los satélites GPS.

    Un estudio suelto nunca hace primavera xD

  5. Sagutxo

    Yo no niego el efecto, así que nada que objetar respecto a las anomalías observadas en la velocidad de otras sondas. Lo que niego es que la causa sea una ley de la gravitación incorrecta, tal como sustentan los seguidores de las MOND.

    Los sútiles efectos observados podrían ser explicados de otras formas sin cuestionar la ley de gravedad en lo fundamental, firmemente establecida mediante experimentación hasta el aburrimiento.

    Recuerdo cómo hace un año o dos se hicieron pruebas para confirmar si, a muy pequeñas escalas, la gravedad actuaba con distinto valor, cosa que proponían algunos físicos como un efecto observable de dimensiones extras enrolladas. Pues ni de coña: la dichosa gravedad como un reloj suizo hasta distancias submilimétricas.

    Por cierto, tu idea de traducir el comentario de Molt sobre la teoría de Horava parace que toma forma ;-)

    SalU2

    • Jurl

      Sólo lo digo porque un único estudio, salvo que sea así como muy definitivo, debe ser seguido por revisiones y otros estudios. A ver si lo traduzco yo, que el estilo me parece bastante simpático xD (un poco contundente de más).

      • Iván

        Justo Jurl, es necesario profundizar mas y revisar, mientas tanto seguimos con un apasionante misterio real (no las tonterias paranormalitas).

        Ya veras cuando se descubra el por que, seguro que mas de uno se quedara (nos quedaremos) boquiabiertos.

    • Fer xyz

      “Los sútiles efectos observados podrían ser explicados de otras formas sin cuestionar la ley de gravedad en lo fundamental, firmemente establecida mediante experimentación hasta el aburrimiento.”

      Salvo un pequeño detalle: Para salvaguardar la gravedad a gran escala ha sido necesario suponer que el Universo se compone en un 95% de cosas totalmente desconocidas.
      Hace ya medio siglo que se vio que la curva de rotación de las galaxias no se correspondia con la gravedad. Y a sido medio siglo de descartes de candidatos a materia oscura.
      Y ahora por si fuera poco el 70% del universo hay que suponerlo energia oscura.
      Todos estos ‘pequeños’ aditamentos son consecuencia de querer mantener y suponer correcta la RG y gravedad a gran escala.

  6. Kanijo, buena traducción. Por cierto, ¿alguien sabe quién es “Kentucky FC” (el pseudónomo del autor del ArXiv blog)?

  7. Roundpixel

    ¿No le ocurrirá a la escurridiza gravedad lo que las fuerzas nucleares débil y fuerte?

    ¿Que se vea su influencia afectada por la distancia de un modo irregular debido a la “neblina cuántica” que creo recordar se cita en lo de la supersimetría? (agradecería correcciones en esto ya que no es mi fuerte)

    Si fuese así ni Plutón ni nada que no estuviese donde están ahora las Pioneer serviría para observar anomalías ya que no se verían afectadas del mismo modo al estar en una zona con influencia gravitatoria de otra magnitud.

    Cada vez que leo algo de este asunto siempre me viene a la mente una obra de ciencia ficción de Vernor Vinge, el Fuego sobre el Abismo, en la que habla de que las leyes físicas no son iguales dependiendo de la distancia a la que se miden desde una fuente gravitatoria. Quien no sepa quien es Vernor Vinge le invito a investigar sobre su biografía, pero básicamente es un científico a quien su mujer, escritora de CiFi le animó a escribir, y lo poco que ha escrito es simplemente impresionante (y muy premiado), y se adivinan o entienden muchas teorías físicas modernas “disfrazadas” en sus novelas.

  8. lorenzo D

    Pues en el programa de Iker, y soy astrónomo aficionado desde hace 23 años, vi el mejor paseo tridimensional por el sistema solar. Con Gilarte, presidente de la Asoc. de Astronomía de España. Me pareció muy educativo. Mi hijo, por vez primera, me pidió un libro de los planetas.
    Y por cierto, no había marcianos ni cosas raras, solo explicaciones sencillas sobre el sistema solar.
    Yo tenía prejuicios sobre este Iker, pero me he dado cuenta de que en muchos de sus programas hay cosas que me interesan más que lo que cuentan la mayoría de las televisiones. Su especial de arte rupestre me pareció de lo mejor. Vean los invitados que intervienen: Desde J. Clottes, de la Unesco para el patrimonio rupestre mundial, hasta director de Altamira o Dr. Rosa, descubridor grupo sanguineo Neanderthal.

    Si ese es el equipo, lo celebro.

  9. Supongo que Kanijo lo ha traducido bien, pero me parece que el artículo està mal explicado. Pero bueno, de todas formas hay un par de cosas que no estoy de acuerdo:

    1) En relación con lo que cuenta Roundpixel, no és cierto que una fuerza deba actuar necesariamente sobre todos los cuerpos por igual, tal y como dice el artículo, o sea, ¿a santo de qué en la naturaleza la gravedad debe de actuar por igual sobre la Pionner que sobre Plutón? Es cierto que desde Galileo ésta ha sido una premisa básica de la gravedad, pero quizas tengamos que replanteárnoslo.

    2) Hay que quitarse de la cabeza que en la naturaleza haya realmente leyes, señores. Somos nosotros que establecemos leyes para reconocer, ordenar y predecir cuanto experimentamos. Lo cierto és que la naturaleza no tiene ley, es salvaje. Es decir, somos nosotros quienes intentamos humanizarla intentando descubrir pseudo regularidades, pseudoleyes, pseudodeterminaciones etc. En realidad, si somos honestos con cuanto experimentamos, debemos admitir que no existe ninguna regularidad ¡Toda regularidad en la naturaleza es completamente aparente y ficticia! Las leyes físicas son idealizaciones. Y en todo caso decimos que una ley física es verdadera en la medida que nos resulta útil para predecir, calcular, mesurar, etc ¿Pero realmente comprendemos más cosas con eso?

    3) Por todo lo dicho, a mi entender, y seguramente yo sea imbécil, me parece que estamos muy lejos de comprender la naturaleza a través de la física. Lo que hacemos con la física no és decubrir de qué va la vida y el universo, sino otra cosa.

    Saludos

  10. edgar

    la anomalia pioneer se devia a una fuga de sus generadores nucleares? o eso todavia es una especulacion?

    de todos modos si no es por la gravedad. se descarta la idea de una enana marron afuera del sistema solar.

  11. Anónimo

    Este misterio se resolverá el último día de los fondos que financian esta misión.

  12. Sagutxo

    Hola Jurl:

    Hay que recordar que estamos hablando de unas diferencias en la velocidad minúsculas (una aceleración negativa del orden de cienmillonésimas de centímetro por segundo al cuadrado), aunque desde luego no por ello carentes de importancia, por ser de origen desconocido. También hemos de tener en cuenta que el recorrido de estas sondas es descomunal; de hecho son los artefactos humanos que más distancia han recorrido nunca… solo superados por las ruedas de mi vetusto coche :D (¿Plan Renove?).

    Desde luego que hay que seguir realizando estudios. Pero la hipótesis de que haya que reajustar la ley de la gravitación universal, y que el fenómeno se use en apoyo de algunas MOND, para regocijo de Milgrom, creo que no va a tener mucho recorrido.

    En su lugar podrían estudiarse algunas hipótesis alternativas. Puede que se hayan pasado por alto algunos efectos de la dinámica de cuerpos en rotación y cómo se ve afectado su movimiento por el medio que le rodea. Hay varios estudios al respecto, incluso algunos españoles (http://www.dinamicafundacion.com/sondas_pionner.htm). Ya se que una hipótesis de recalculo de la trayectoria no “mola” porque es muy poco excitante… pero no sería de extrañar que efectos dinámicos intangibles o despreciables en el movimiento de un cuerpo en un pequeño trayecto… se conviertan en un efecto intrigante y perceptible cuando es una trayectoria monumental de millones y millones de kilómetros.

    Podemos examinar la posibilidad de que la v y la a observadas sean distintas de las calculadas porque el medio estelar está ejerciendo algún efecto mayor del esperado; en realidad, no sabemos con precisión cuál es la densidad del polvo estelar en las zonas más externas del sistema solar, ni siquiera tenemos un panorama claro sobre el cinturón de Kuiper y la (hipotética) nube de Oort. A duras penas vislumbramos en esa zona objetos de varios kilómetros de longitud, de manera que hablar de densidades de materia como polvo estelar en el vacio de esa zona es especulación en gran medida. Tantas variables sin definir nos deja con pocas opciones para saber de qué manera ese polvo cósmico podría tener un efecto de arrastre y afectar la v de un objeto después de una larga trayectoria. Son explicaciones muy aburridas para este misterio, ya lo se; la dinámica, los movimientos rotatorios, la inercia y otras fuerzas clásicas son un planchazo. Pero deben ser tenidas en cuenta.

    Pero os digo lo de super ratón, “no se vayan todavía, que aún hay más”. No tenemos un conocimiento directo de cuáles son las condiciones en la zona cercana a la heliopausa, por donde andan las Pionner y las Voyager. No sabemos si están recibiendo un viento interestelar en sentido inverso a su marcha que pueda contribuir a esa “microdeceleración” o si están sometidas a algún otro campo que actúa en la zona de terminación. Para que tengáis idea de la ignorancia que tenemos todavía de esa zona, tan solo hace menos de un año hemos tenido una idea clara de cuál es la forma de la heliosfera, que parece más bien una esfera “agüevadita” (ovoide) :-) en vez de en forma de lágrima cometaria, como se había especulado durante años, hasta ahora. Recién estamos intuyendo las fuerzas que actúan allí y que afectan a la heliosfera, como el viento interestelar y el campo magnético galáctico. Hay una artículo que habla de esto en el blog de Kanijo hace poco.

    Con tantas variables desconocidas y tantas fuerzas interactuando con las sondas, no sería de extrañar que el cáculo de velocidad, aceleración y trayectoria inicial haya pasado por alto algún detalle. Y después de tantos millones de Km (y años), surgen las discrepancias con la v observada… y empezamos a rascarnos la cabeza. Pero hablamos de discrepancias de muchos decimales detrás de la coma.

    Pero, de todos los sospechosos, enseguida señalamos al mayordomo, que es lo fácil. Y el mayordomo de esta novela se llama gravedad. Pero yo estoy seguro que este mayordomo, probado hasta la saciedad con precisión, no tiene nada que ver con el crimen. :D

    Por cierto, Jurl, date una vuelta por los comentarios de otra de las noticias recientes, que ahí verás que sale lo de Lubos a relucir.

    Ya se que soy un plasta por mi excepticismo, pero es que me agota un poco las noticias bomba de algunos físicos teóricos que paren teorías como conejos, pero sin atar bién los cabos primero. Y además, estos conejos son más prolíficos cuanto menos fondos quedan en su proyecto, tal como insinuaba Anónimo en su último comentario.

    SalU2

    presión del viento solar

    • Jurl

      Buf… tengo una memoria un poco autónoma xD. No sé si recuerdo bien, pero creo que del análisis de los datos se sacaba que el efecto era constante y sostenido, no irregular (como cabría esperar en caso de algún tipo de rozamiento o torsión). Además, la Ulises (también de memoria) creo que lo presentaba en sus dos versiones, aceleración y deceleración según estuviese por encima o debajo de la eclíptica.

      ¡Muy bueno el link! Lectura altamente recomendada.

      • Sagutxo

        Si, pero no olvides que Rosseta no ha presentado las anomalías… ¿no es desconcertante? Si fuera de origen gravitatorio, sería de esperar que afectara por igual a todas las sondas.

        El efecto está ahi, no hay duda. Ahora, ¿qué demonios es?. NPI. Pero de los sospechosos habituales, yo pondría en libertad sin fianza a Doña Gravedad. Pobrecita, si nunca ha dado problemas durante cientos de años. Un poco de respeto para la pobre G.

        Respecto a las fuerzas de rotación, recuerda que las naves giran de forma constante.

        Ah, si quieres podemos repartinos el trabajo del corrosivo Lubos, Kanijo ha dicho que lo cuelga, seguro que habría un buen debate de ideas al respecto. :D

        SalU2

        SalU2

        • Jurl

          Es posible que todas las sondas presenten el mismo efecto, lo que sucede es que los únicos datos fiables que tenemos son los de algunas. Por ejemplo, los de la Voyager no sirven por varias razones. Al ser un efecto tan pequeño, una simple corrección de rumbo por cohetes químicos introduce un ruído brutal. Los datos de las Pioneer son algo excepcional por eso. De hecho, es algo de maravillarse lo que da de sí un experimento como ése -porque es un experimento-, y los beneficios, incluso económicos, han rendido el mil por uno. Ese experimento empezó yo creo que antes de que naciéramos la mayoría de los que visitamos esta página (casi estoy por decir que todos, el programa empezó en 1958, y las dos sondas en la década de los 60), y hasta es posible que siga dando frutos después de que nos hayamos ido.

          ¿Qué más se puede pedir? xD

    • R.Dannel

      El viento solar aceleraria no frenaria

      Yo apostaria por rozamiento por particulas de hielo y por desviaciones del plano del sistema solar, no por variacion de gravedad ni nada parecido, sino mas simple, el sistema solar inicial se podria ver como una nube, empieza la formacion de los cuerpos y a su vez limpieza de todo ese polvo, pero esa limpieza se hce por arrastre, sino pasa por esa trayectoria no limpia la zona, ejemplo los anillos de saturno, lo que significaria multitud de restos, polvo y hielo fuera del plano de nacimiento de los planetas.

      Vas por una carretera de montaña con tu coche y ves las nubes alli arriba, si sigues subiendo llegara un punto en que comienzas a entrar en la niebla como si de un gradiente se tratara, poco a poco y cuanto mas subamos mas niebla.

  13. Sagutxo

    Amigo RDC:

    Dices:

    “me parece que estamos muy lejos de comprender la naturaleza a través de la física. Lo que hacemos con la física no és decubrir de qué va la vida y el universo, sino otra cosa.”

    ¿Conoces algún método mejor que la Física para comprender la Naturaleza?. Si, según tú, con la investigación sobre Física no se descubre de qué va la vida y el Universo, ¿qué se descubre, cuál es esa otra cosa?. Dímelo, por favor. Tengo una película de Monty Phyton que se llama “El Sentido De La Vida”. ¿Tiro los libros de Física y pongo en su lugar la peli?. ¿O quizás pongo otro libro que tú y yo sabemos y que es “sagrado”? ;-) Pillín, pillín… que te he visto…

    Dices también:

    “Lo cierto és que la naturaleza no tiene ley, es salvaje. Es decir, somos nosotros quienes intentamos humanizarla intentando descubrir pseudo regularidades, pseudoleyes, pseudodeterminaciones etc.”

    Es decir, en cualquier momento veré que la taza de Nesquick que ha caido al suelo, derramándose y rompiendo la taza, se eleva por si sola y vuelve a la mesa recomponiéndose, ¿verdad?. Porque no hay ley de la gravedad ni leyes de la termodinámica y la entropía es una chorrada de señores calvos de gafapasta. :D

    Yo, si fueras inmortal, te invitaría a que te tiraras una, dos, veinte, un millón de veces desde el quinto piso, para comprobar que el Universo será todo lo salvaje que tú quieras… pero que el muy jodido es tozudo y repite exactamente lo mismo una y otra vez.. y no se cansa nada oye ! Ni una sola vez hará algo distinto. Parecería que esa constancia en llevarte la contraria esconde un comportamiento regular, medible, infalible… que los humanos, pobrecitos nosotros, han resuelto en llamar Leyes Naturales. Había que llamarlas de alguna manera. Pero, a diferencia de las otras leyes, estas no las dictamos nosotros y las inclumplimos cuando somos primos del Ministro… estas leyes las da mamá Naturaleza y se cumplen por cojones por todo quisqui.

    Y si no, prueba a ponerte una plancha caliente en el cogote… te apuesto lo que quieras a que un millón de veces que lo haces, un millón de veces que te quemas. Nota: no vale desenchufar la plancha. :D

    Dices:

    “En realidad, si somos honestos con cuanto experimentamos, debemos admitir que no existe ninguna regularidad ¡Toda regularidad en la naturaleza es completamente aparente y ficticia!”

    ¿En serio? Pues será porque tú tomaste la pastillita azul y yo la roja… Está claro que tú vives en un Universo distinto al de todos los demás. Sin comentarios.

    SalU2

    • jeje muy buena respuesta. La verdad es que el amigo RDC piensa que puede entrar en el foro a decir estupideces y quedarse tan tranquilo. Por lo menos que se de cuenta de que ha dicho toda una sarta de estupideces y reflexione aunque eso va a ser mucho pedir. Me conformo con que no se queme el cogote con la plancha jeje

  14. rosseta si presento anomalias. cuando sobrevolo la tierra. esperimento una pequeña aceleracion igual que la sonda galileo.

  15. Al Señor Sagutxo.

    Primero, si me estás tachando de cristiano me alegra decirte que seguramente yo sea muchísimo más ateo que tu y la Biblia me la paso por el forro. Y me la paso tanto por el forro que no necesito apelar a la física contemporánea para decir que en la Biblia todo son mentiras y en cambio en la física todo son verdades. És decir, no uso la física como una arma para luchar contra el cristianismo. Yo no soy dogmático, como parece que eres tu. Yo reconozco que la física mecánica es una interpretación más de las cosas la cual nos ha proporcionado una forma de vida que és, en verdad, lo que todos vosotros quereis defender cuando decís que la física no ensenya la verdad del mundo. de la misma forma que la Iglesia queria defender una forma de vida cuando afirmaba que la Biblianos enseña la verdad del mundo. Pero parece ser que sabéis tan poca psicologia que no os dais cuenta ni de eso… allà vosotros.
    Por otra parte, amigo Sagutxo, aprende a leer, puesto que me haces decir cosas que yo no he escrito. Lo digo porque en lo que yo escribo no se deriva necesaramente, por ejemplo, que tengas que admitir la entropía inversa de forma espontánea, como en el caso de la taza. Yo lo que digo és que las constantes y regularidades, o sea, las leyes físicas, son humanizaciones hechas sobre el material empírico. Y en realidad, si no fijamos bien, estas determinaciones, constantes y regularidades són ficticias, artificiales, aparentes, instrumentales. Aunque, no por ello, dejan de sernos inútiles para predecir, mesurar i ‘simular’ cuanto experimentamos. Porque con la física moderna no comprendemos el universo propiamente sino que lo recreamos, lo simulamos, lo esquematizamos. Y esto es otra cosa. Pero quizás no lo entiendas, no pasa nada. Tampoco vas a saber leer esto y vas a soltar memeces.

    A Planck. No sé quien coño te has pensado que eres amigo. Pero tu juicio sobre mi, no sólo és lamentable sino que sólo es tu juicio, subjetivo, parcial y en gran medida falso, como lo son todos los juicios humanos. O no!? O es que por vete a seber tu qué extraña facultad mental tu eres capaz de emitir juicios inapelables, indiscutibles e irrefutables…

    Pero no pasa nada, yo me reafirmo con lo que digo, y quien quiera entender que entienda, y quien no allà el. No tengo porqué convencer ni predicar nada.

    Saludos a todos, señores, aunque por aquí haya mucho fanático y radical.

  16. Fer xyz

    Lo que dice RDC no es algo tan alejado de la ortodoxia cientifica mas típica.
    http://es.wikibooks.org/wiki/F%C3%ADsica/Concepto_de_Modelo

  17. [...] en este blog. Por ejemplo, el año pasado revisamos un trabajo que descartaba la posibilidad de que la gravedad pudiese ser más fuerte a esas distancias, dado que deberíamos ver un efecto similar en la órbita de objetos igualmente lejanos como [...]

  18. [...] en este blog. Por ejemplo, el año pasado revisamos un trabajo que descartaba la posibilidad de que la gravedad pudiese ser más fuerte a esas distancias, dado que deberíamos ver un efecto similar en la órbita de objetos igualmente lejanos como [...]

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