Plutón (planeta enano)

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Plutón Símbolo astronómico de Plutón
Pluto by LORRI and Ralph, 13 July 2015.jpg
Imagen a color de Plutón obtenida por la sonda espacial New Horizons el 13 de julio de 2015.
Descubrimiento
Descubridor Clyde William Tombaugh
Fecha 18 de febrero de 1930
Categoría Planeta enano - Plutoide - Plutino
Elementos orbitales
Longitud del nodo ascendente 110,28683°
Inclinación 17,2°[1]
Argumento del periastro 113,76349°
Semieje mayor 39,264 ua (5913,52×106 km)
Excentricidad 0,244[1]
Anomalía media 14,86012204°
Elementos orbitales derivados
Época J2000
Periastro o perihelio 29,67 ua (4435,0×106 km)[1]
Apoastro o afelio 48,83 ua (7304,3×106 km)[1]
Período orbital sideral 248a 197d 5,5h 
Período orbital sinódico 366,7 días
Velocidad orbital media 4,7  km/s[1]
Satélites 5
Características físicas
Masa  1,25 × 1022 kg[1]
Densidad 1750 kg/m³
Área de superficie 17 000 000 km²
Diámetro 2370 km[1]
Gravedad 0,6 m/s²[1]
Velocidad de escape 1100 m/s[1] [2]
Periodo de rotación 153 horas[1]
Inclinación axial 122,5°[1]
Albedo 0,3
Características atmosféricas
Presión 0 - 0,01 kPa
Temperatura
Mínima 33K(-240 °C)
Media 44 K (-229,1 °C)
Máxima 55 K (-218 °C)
Composición
Nitrógeno 90 %
Metano 10%

Pluto Charon Moon Earth Comparison.png
Comparación de la Tierra y la Luna con Plutón y Caronte

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Plutón o (134340) Pluto es un planeta enano del sistema solar situado a continuación de la órbita de Neptuno. Su nombre se debe al dios mitológico romano Plutón (Hades según los griegos). En la Asamblea General de la Unión Astronómica Internacional (UAI) celebrada en Praga el 24 de agosto de 2006 se creó una nueva categoría llamada plutoide, en la que se incluye a Plutón. Es también el prototipo de una categoría de objetos transneptunianos denominada plutinos. Posee una órbita excéntrica y altamente inclinada con respecto a la eclíptica, que recorre acercándose en su perihelio hasta el interior de la órbita de Neptuno. Plutón posee cinco satélites: Caronte, Nix, Hidra, Cerbero y Estigia.[3] [4] Estos son cuerpos celestes que comparten la misma categoría.

Su gran distancia al Sol y a la Tierra, unida a su reducido tamaño, impide que brille por encima de la magnitud 13,8 en sus mejores momentos (perihelio orbital y oposición), por lo cual solo puede ser apreciado con telescopios a partir de los 200 mm de abertura, fotográficamente o con cámara CCD. Incluso en sus mejores momentos aparece como astro puntual de aspecto estelar, amarillento, sin rasgos distintivos (diámetro aparente inferior a 0,1 segundos de arco).

Plutón fue descubierto el 18 de febrero de 1930 por el astrónomo estadounidense Clyde William Tombaugh (1906-1997) desde el Observatorio Lowell en Flagstaff, Arizona, y fue considerado el noveno y más pequeño planeta del sistema solar por la Unión Astronómica Internacional y por la opinión pública desde entonces hasta 2006, aunque su pertenencia al grupo de planetas del sistema solar fue siempre objeto de controversia entre los astrónomos. Incluso, durante muchos años existió la creencia de que Plutón era un satélite de Neptuno que había dejado de ser satélite por el hecho de alcanzar una segunda velocidad cósmica. Sin embargo, esta teoría fue rechazada en la década de 1970.[5]

Tras un intenso debate, y con la propuesta del astrónomo uruguayo Gonzalo Tancredi ante la Asamblea General de la Unión Astronómica Internacional en Praga, República Checa, se decidió por unanimidad reclasificar a Plutón como planeta enano,[6] requiriendo que un planeta debe tener dominancia orbital. Se propuso su clasificación como planeta en el borrador de resolución, pero desapareció de la resolución final, aprobada por la Asamblea General de la UAI. Desde el 7 de septiembre de 2006 tiene el número 134340, otorgado por el Minor Planet Center.

Historia[editar]

Descubrimiento[editar]

Fotografía de Percival Lowell, iniciador del programa que desembocó en el descubrimiento de Plutón.

En la década de los cuarenta del siglo XIX, Urbain Le Verrier (1811-1877) empleó la mecánica newtoniana para predecir la posición de Neptuno tras analizar las perturbaciones en la órbita de Urano.[7] Posteriores observaciones de Neptuno a finales del siglo XIX, llevaron a los astrónomos a conjeturar que otro planeta, además de Neptuno, perturbaba la órbita de Urano.

En 1906, Percival Lowell (1855-1916) —un bostoniano adinerado que había fundado en 1894 el observatorio Lowell en Flagstaff, Arizona—, inició un intenso programa de búsqueda del noveno planeta al que llamó Planeta X.[8] Para 1909, él y William H. Pickering (1855-1935) habían sugerido varias coordenadas celestes donde podría encontrarse dicho planeta.[9] Lowell y los miembros de su observatorio llevaron adelante la búsqueda sin obtener resultados hasta la muerte de aquel en 1916. Sin embargo, y sin saberlo, Lowell lo había fotografiado en sendas placas del 19 de marzo y 7 de abril de 1915 donde aparecía como un objeto débil.[10] Hay otras catorce observaciones precovery conocidas, siendo la más antigua la hecha en el observatorio Yerkes el 20 de agosto de 1909.[11]

La búsqueda del Planeta X se detuvo debido a una disputa legal de diez años con la viuda de Lowell. Constance Lowell (1862-1954) quería que una parte del legado que su marido dejó al observatorio fuese para ella. En 1929, el nuevo director del observatorio, Vesto Melvin Slipher (1875-1969), encargó la búsqueda a Clyde William Tombaugh (1906-1997) —un joven de Kansas de 23 años— quien había dejado impresionado a Slipher por sus dibujos astronómicos.[12]

La tarea de Tombaugh consistió en la toma de pares de fotografías del cielo nocturno para, a continuación, examinar cada par y determinar si algún objeto había cambiado de posición. Usó para ello un microscopio de parpadeo, aparato que creaba una ilusión de movimiento al desplazar rápidamente dos fotografías sobre sí mismas y permitía así detectar cambios en la posición de los objetos o en la apariencia de las imágenes. El 18 de febrero de 1930, tras casi un año de búsqueda, encontró un objeto que se había movido en las placas tomadas el 23 y 29 de enero de ese año. Una fotografía de menor calidad tomada el 21 ayudó a confirmar el movimiento.[13] Después de que el observatorio obtuviera fotografías adicionales de confirmación, la noticia del descubrimiento se telegrafió al observatorio del Harvard College el 13 de marzo de 1930.[9]

Nombre[editar]

El nuevo planeta fue nombrado por Plutón, el dios romano del inframundo.

El descubrimiento fue noticia en todo el mundo. El observatorio Lowell, que tenía el derecho a nombrar el nuevo objeto, recibió más de 1000 sugerencias que iban desde «Atlas» hasta «Zymal». Tombaugh urgió a Slipher para que propusiera un nombre antes de que alguien se adelantara y lo hiciera.[14] Constance Lowell sugirió primero «Zeus»; después «Percival»; y finalmente «Constance». Ninguna fue tomada en consideración.[15]

El nombre «Plutón» —del dios romano del inframundo— fue propuesto por Venetia Burney (1918-2009), una estudiante de Oxford interesada en la mitología clásica, durante una conversación con su abuelo Falconer Madan (1851-1935), miembro de la Biblioteca Bodleiana. Este pasó el nombre al astrónomo Herbert Hall Turner (1861-1930) quien, a su vez, envió un cable a sus colegas estadounidenses con la propuesta.[16]

Para elegir el nombre definitivo del objeto, a cada miembro del observatorio Lowell se le pidió que votara por una de tres propuestas: «Minerva» —que ya era el nombre de un asteroide—; «Cronos» —que tenía mala fama por haber sido propuesto por el impopular astrónomo Thomas Jefferson Jackson See (1866-1962)—; y «Plutón». Este último recibió finalmente todos los votos.[17] El nombre fue anunciado el 1 de mayo de 1930 y, tras conocerlo, Madan dio a Venetia cinco libras de recompensa.[16] En la elección final del nombre ayudó que las dos primeras letras coincidieran con las iniciales de Percival Lowell. El símbolo astronómico es una representación de dichas letras: ♇, Unicode U+2647.[18]

El nombre caló muy pronto en la cultura popular. En 1930, Walt Disney (1901-1966) se inspiró al parecer en este nombre cuando presentó a Pluto —que lleva el nombre en inglés de Plutón—,[19] un compañero canino de Mickey Mouse, aunque el animador de la Disney, Ben Sharpsteen (1895-1980), no fue capaz de confirmar la veracidad de esto.[20] En 1941, Glenn T. Seaborg (1912-1999) llamó «plutonio» a un nuevo elemento químico a partir del nombre del planeta. Seaborg seguía la recente tradición de denominar a los elementos descubiertos por el nombre de los nuevos planetas del sistema solar. Así, el uranio se nombró a partir de Urano y el neptunio de Neptuno.[21] La mayoría de los idiomas emplean formas propias del nombre «Plutón».[22] Hōei Nojiri (1885-1977) sugirió para el japonés la traducción «Meiōsei» (冥王星, «Estrella del rey del inframundo»)[23] que fue tomada también por el chino y el vietnamita.[24]

Naturaleza de Plutón[editar]

Una vez descubierto, el débil brillo de Plutón y la imposibilidad de resolver su disco arrojaron dudas sobre la idea de que fuese el Planeta X de Lowell.[8] Además, el valor de la masa se revisó a la baja a lo largo del resto del siglo.[25] Las primeras estimaciones se hicieron tomando las supuestas perturbaciones en Urano y Neptuno. En 1931, se calculó que Plutón tenía una masa similar a la terrestre.[26] Más adelante, en 1948, el cálculo había bajado hasta la de Marte.[27] En 1975, Dale Cruikshank, Carl Pilcher y David Morrison, de la Universidad de Hawái, calcularon por primera vez su albedo y encontraron que coincidía con el del hielo de metano. Esto significaba que Plutón tenía que ser bastante luminoso para su tamaño y que no podría tener más del 1 % de la masa de la Tierra.[28] El albedo de Plutón ha resultado ser de 1,4 a 1,9 veces el terrestre.[29]

El descubrimiento en 1978 de Caronte, el primer satélite de Plutón, permitió medir la masa de este directamente. Resultó ser aproximadamente un 0,2 % la masa de la Tierra: demasiado pequeña para explicar las discrepancias de la órbita de Urano. Posteriores búsquedas de una alternativa para el Planeta X fracasaron.[30] En 1992, E. Myles Standish usó datos del sobrevuelo de Neptuno de la Voyager 2 —durante el cual se revisó la estimación de la masa de Neptuno a la baja en un 0,5 %, equiparable a la masa de Marte— para recalcular su efecto gravitatorio en Urano. Con las nuevas cifras, las discrepancias desaparecieron.[31] Desde entonces, la mayoría de científicos coinciden en que el Planeta X no existe tal como Lowell lo describió.[32] Lowell hizo una predicción de la órbita y posición del Planeta X que estuvo bastante cerca de la órbita de Plutón y su posición en el momento del descubrimiento. Ernest William Brown (1866-1938) comentó poco después que había sido una casualidad,[33] opinión esta corroborada por posteriores estudios.[31]

Reclasificación[editar]

Controversia[editar]

Desde 1992 se han descubierto numerosos cuerpos en la misma región del sistema solar de Plutón, lo que muestra a este como parte de la población de objetos del llamado cinturón de Kuiper. Esto condujo a que su condición de planeta fuese controvertida y a que muchos se cuestionasen si Plutón debería ser o no considerado junto a esa población. Algunos directores de museos y planetarios contribuyeron a la controversia omitiendo a Plutón de los modelos del sistema solar de sus instituciones. El planetario Hayden, por ejemplo, volvió a abrir sus puertas —en 2000, tras una renovación— con un modelo de solo ocho planetas. Casi un año después, era titular en algunos periódicos.[34]

Como se iban descubriendo objetos cuyos tamaños estaban cada vez más cerca del de Plutón, se argumentó que este debería ser reclasificado como uno de los objetos del cinturón de Kuiper —de la misma forma que Ceres, Palas, Juno y Vesta perdieron la categoría de planeta tras el descubrimiento de muchos asteroides—. El 29 de junio de 2005, astrónomos del Caltech anunciaron el descubrimiento de un nuevo objeto transneptuniano, Éride, más masivo que Plutón y el más masivo descubierto en el sistema solar desde que lo fuera Tritón en 1845.[35] Tanto sus descubridores como la prensa lo llamaron el décimo planeta, aunque no hubo acuerdo inicial en la comunidad astronómica de si debía ser un planeta. Otros astrónomos lo consideraron el argumento más firme para reclasificar a Plutón como un planeta menor.[36]

Planeta enano[editar]

El debate llegó a su culmen el 24 de agosto de 2006 con una resolución de la Unión Astronómica Internacional (UAI) en la que establecía la definición oficial de planeta. De acuerdo con ella, hay tres condiciones para que un objeto sea considerado planeta:

  1. El objeto debe estar en órbita alrededor del Sol.
  2. El objeto debe ser lo bastante masivo como para que su gravedad lo haya redondeado. Más concretamente, su propia gravedad debe llevarlo al equilibrio hidrostático.
  3. El objeto debe haber limpiado la vecindad de su órbita.[37]

Plutón no cumple la tercera condición debido a que su masa es solo 0,07 veces la masa de los otros objetos de su órbita —en comparación, la masa de la Tierra es 1,7 millones de veces la de su región orbital—,[36] por lo que la UAI decidió además que los cuerpos que cumplen solo los dos primeros criterios pasarían a denominarse «planetas enanos».[38] Así, el 13 de septiembre de 2006 se clasificó a Ceres, Plutón y Eris en la nueva categoría.[39]

Órbita[editar]

Órbita de Plutón (en rojo) y de Neptuno (en azul).

La órbita de Plutón es muy excéntrica y, durante 20 de los 248 años que tarda en recorrerla, se encuentra más cerca del Sol que Neptuno.

Es también mucho más inclinada respecto al plano de la eclíptica que cualquiera de la de los planetas del Sistema Solar, siendo su inclinación de 16º, por ello no hay peligro alguno de una colisión con Neptuno. Cuando las órbitas se cruzan lo hacen cerca de los extremos de manera que, en sentido perpendicular a la eclíptica, les separa una enorme distancia.

Plutón llegó por última vez a su perihelio en septiembre de 1989 y continuó desplazándose por el interior de la órbita de Neptuno hasta marzo de 1999. Actualmente se aleja del Sol y no volverá a estar a menor distancia del Sol que Neptuno hasta septiembre de 2226.

Animación que muestra la inclinación respecto a la eclíptica y la excentricidad de la órbita de Plutón.

Satélites[editar]

Al principio se consideró que Plutón no poseía satélites (caso similar a Mercurio y Venus). En 1978 fue cuando se descubrió su primer satélite (Charon o Caronte).

Existen cinco satélites conocidos de Plutón. El satélite más grande de Plutón es Caronte. Caronte, de todas las lunas del sistema solar, es la más grande en comparación con su planeta anfitrión, es decir, ninguna otra luna es de un tamaño tan próximo al del planeta que orbita. El tamaño tan parecido que tienen Plutón y Caronte hace que aparezca el efecto planeta doble, esto es, el centro de las órbitas en torno al que se mueven ambos cuerpos no está situado en el interior de ninguno de ellos, en oposición al sistema "satélite-planeta" que es el caso de la Tierra y la Luna, en el que el centro está situado a aproximadamente 1700 kilómetros bajo la superficie de la Tierra.[40]

Hidra, Nix, Cerbero y Estigia son los otros cuatro satélites de Plutón, pero son mucho más pequeños que Caronte. Sus nombres provisionales fueron S/2005 P 1, S/2005 P 2, S/2011 P 1 y S/2012 P 1, respectivamente.

Caronte[editar]

Caronte y Plutón.

Caronte es el primer satélite descubierto de Plutón. Tiene 1208 kilómetros de diámetro y está a 19 640 kilómetros del planeta. Desde que se descubrió en 1978 se les ha considerado como un planeta doble, pues sus masas son similares y el baricentro queda fuera de Plutón, el cuerpo de mayor masa. De esta manera ambos orbitan en torno a dicho punto. Parece como si estuvieran unidos por una barra invisible y girasen alrededor de un centro situado en esa barra o eje, más cercano a Plutón, puesto que tiene 7 veces más masa que Caronte.

Tras la Asamblea General de la UAI de 2006, la categoría de Caronte es aún incierta. Se le considera posible candidato a planeta enano, pero la definición no deja clara cómo realizar la distinción entre satélite o sistema binario aún no definido. Por ello se le sigue considerando un satélite del planeta enano Plutón.

Con el tiempo, la gravedad ha frenado las rotaciones de Caronte y Plutón, por lo que ahora presentan siempre la misma cara el uno al otro. La rotación de esta pareja es única en el Sistema Solar.

Nix e Hidra[editar]

Imagen del descubrimiento de Nix e Hidra.

El 31 de octubre de 2005 el Telescopio Espacial Hubble anunció el posible descubrimiento de dos satélites adicionales de menor tamaño.[41] Estas lunas fueron observadas en mayo de 2005 y confirmada su existencia en junio de 2006. Han recibido los nombres de Nix (nombre provisional S/2005 P1) e Hidra (nombre provisional S/2005 P2).

El nombre de ambos satélites fue escogido de forma conjunta, ya que sus iniciales NH rinden tributo a la sonda espacial New Horizons, que despegó en 2006 con destino a Plutón. Las observaciones preliminares son consistentes con ambos cuerpos orbitando en el mismo plano que Caronte y a distancias dos y tres veces superiores. Nix tiene 42 km de largo y 36 de ancho, mientras que Hidra tiene 55 km de largo.[42] [43]

En 2015 un nuevo estudio elaborado con todos los datos disponibles del telescopio espacial Hubble permitió averiguar que Nix e Hidra no están rotando sobre sus ejes, sino que lo hacen de una forma caótica al mismo tiempo que orbitan alrededor de Plutón y de su satélite principal, Caronte.[44]

Cerbero y Estigia[editar]

Los 5 satélites de Plutón y Plutón a reducido brillo

El 20 de julio de 2011 se anunció, también por parte del Hubble el descubrimiento del cuarto satélite de Plutón, P4 (S/2011 P 1), cuyo periodo orbital en torno al planeta enano es de 31 días.[45] Del 29 de junio al 9 de julio de 2012 fue detectado en imágenes separadas el quinto satélite de Plutón, S/2012 (134340) 1, o P5. Se estima que es de forma irregular, de entre 10 y 25 kilómetros de diámetro. Se encuentra en una órbita circular de 95 000 kilómetros de diámetro alrededor de Plutón, posiblemente en el mismo plano que otras lunas de Plutón conocidas.[46] [47]

El 2 de julio de 2013 estos satélites recibieron sendos nombres relacionados con Hades y el Inframundo: Cerbero (perro de tres cabezas guardián del inframundo) y Estigia (río que separa la tierra del inframundo), respectivamente.

Estructura teórica de Plutón.

Sus órbitas son muy exteriores, por lo que son satélites del sistema Plutón-Caronte, y sus órbitas son estables, ya que están en una solución del problema de cuatro cuerpos (órbitas lejanas en torno al baricentro del sistema). Los astrónomos están intrigados de que un planeta tan pequeño pueda tener un conjunto tan complejo de satélites. El descubrimiento del quinto satélite ofrece pistas adicionales para desvelar cómo el sistema de Plutón se formó y evolucionó. La teoría más favorecida es que todas las lunas son reliquias de una colisión entre Plutón y un gran objeto del Cinturón de Kuiper miles de millones de años atrás.[48]

Atmósfera[editar]

Evocación artística de la vista desde la superficie de Plutón hacia su firmamento. Aparecen Caronte a la izquierda de la imagen, mientras que el Sol aparece arriba a la derecha como un punto brillante en el cielo que ilumina la superficie. La luminosidad del Sol es mil veces menor que en la Tierra.

Plutón posee una atmósfera extremadamente tenue, formada por nitrógeno, metano y monóxido de carbono, que se congela y colapsa sobre su superficie a medida que el planeta se aleja del Sol. Es esta evaporación y posterior congelamiento lo que causó las variaciones en el albedo del planeta, detectadas por medio de fotómetros fotoeléctricos en la década de 1950 (Kuiper y otros). A medida que el planeta se aproximó, los cambios se fueron haciendo menores, disminuyendo cuando se encontró en el perihelio orbital (1989). Se espera que estos cambios de albedo se repitan, pero a la inversa, a medida que el planeta se aleje del Sol rumbo a su afelio.

Generalmente, se podría decir que la función de su atmósfera sería proteger la superficie, pero en este caso la atmósfera de Plutón solo le sirve para evitar impactos de pequeños meteoros.

Planeta u objeto transneptuniano[editar]

Objetos transneptunianos. Hay varios de tamaño comparable a Plutón y uno, Eris, de diámetro apenas un poco menor.

Desde su descubrimiento hasta agosto de 2006 Plutón fue considerado un planeta, el noveno del Sistema Solar por la Unión Astronómica Internacional. Sin embargo, su reducido tamaño, así como su órbita tan alejada del plano orbital del resto de los planetas, a menudo han llevado a que muchos científicos no se refieran a él como un auténtico planeta.

En 1999 el astrónomo Brian Marsden, del Centro de Planetas Menores, llegó a proponer incluirlo en la lista de asteroides y objetos transneptunianos, asignándole el número 10 000.[49] Finalmente, esa idea no fue aceptada por la Unión Astronómica Internacional y el asteroide 1951 SY recibió ese número, siéndole asignado el nombre de Myriostos.

La controversia volvió a intensificarse a partir de 2001 por el descubrimiento relativamente frecuente de objetos similares a Plutón en el Sistema Solar exterior. En 2002 fue descubierto 50000 Quaoar, un objeto transneptuniano con un diámetro de 1280 kilómetros, más de la mitad del tamaño de Plutón. En 2004, a una distancia mucho mayor del Sol, fue detectado 90377 Sedna, cuyo diámetro es de aproximadamente 1300 kilómetros. En julio de 2005 se anunció el descubrimiento de un objeto transneptuniano, designado posteriormente Eris, cuyo diámetro sería superior al de Plutón.

El 24 de agosto de 2006 la UAI publicó una nueva definición de planeta, tras la cual Plutón cambió su categoría y pasó a formar parte de la nueva categoría planetas enanos, que incluye a todos aquellos cuerpos que orbitan al Sol y tienen suficiente tamaño como para haber adquirido equilibrio hidrostático, pero no han limpiado la vecindad de su órbita de otros cuerpos menores.

Tamaño comparado[editar]

Comparación de Plutón con los mayores satélites del sistema solar. Fila de arriba: Ganímedes, Titán y Calisto. Fila de abajo: Io, Luna, Europa, Tritón y por último Plutón.

Se observa en la fotografía un montaje efectuado por la NASA sobre los mayores satélites del sistema solar y Plutón.

Son de izquierda a derecha en la fila superior de la imagen:

Fila de debajo:

Misión New Horizons[editar]

Región Tombaugh en Pluton tomada por la sonda New Horizons.

El 6 de julio de 2015, la misión New Horizons de la NASA se encontraba a nueve millones de kilómetros de él,[50] el 13 de julio se encontraba a 768 000 kilómetros de la superficie obteniendo la imagen más detallada del cuerpo celeste hasta su previsto máximo acercamiento.[51]

Plutón en la ficción[editar]

Véase también[editar]

Referencias[editar]

Citas[editar]

  1. a b c d e f g h i j k Datos de los planetas según la nasa
  2. How Big Is Pluto? New Horizons Settles Decades-Long Debate, 13 de julio de 2015
  3. Hubble Discovers a New Moon Around Pluto NASA, 20 de julio de 2011 (en inglés)
  4. Descubren una quinta luna en Plutón
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  43. Fotografías y datos (en inglés)
  44. El caótico baile de las lunas de Plutón
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Bibliografía[editar]

  • Croswell, Ken (1997). Planet Quest: The Epic Discovery of Alien Solar Systems (en inglés). The Free Press. ISBN 978-0-684-83252-4. 

Enlaces externos[editar]