Neptuno empieza a revelar sus secretos

Neptuno fotografiado por la Voyager 2. Crédito: NASA (Wikipedia)

Artículo publicado por Richard A. Lovett el 7 de julio de 2011 en Nature News

Los científicos han descubierto cómo de rápido gira el planeta más lejano del Sistema Solar, pero aún mantiene muchos misterios.

La semana que viene, Neptuno completará su primera órbita completa alrededor del Sol desde que se descubrió en 1846.

El planeta azul, el más lejano del Sistema Solar, sigue siendo uno de nuestros vecinos más misteriosos, pero los científicos ahora saben una cosa que no conocían en los últimos 165 años: La duración exacta de su día.

Anteriores estimaciones habían fijado tal cifra en unas 16 horas y 6 minutos. Pero en un artículo publicado en Icarus¹, Erich Karkoschka, científico planetario de la Universidad de Arizona en Tucson, establece ahora un valor de 15 horas, 57 minutos y 59 segundos.

Determinar la duración del día en cuerpos rocosos como Marte o Mercurio es fácil, debido a que los científicos pueden observar sus superficies, en fotografías o imágenes de radar, y seguir el movimiento de rasgos fácilmente identificables.

Pero Neptuno está hecho mayormente de espesas nubes de gas, por lo que no tiene una superficie visible. La única características visible son las tormentas, cuyo movimiento aparente es una mezcla de la rotación del planeta y el desplazamiento de los frentes climáticos. Hasta ahora, la mejor estimación de la longitud del día del planeta procedía de señales de radio medidas durante un sobrevuelo de la nave Voyager 2 de la NASA en 1989.Pero estudio de Saturno han indicado desde entonces que tales señales no están tan claramente vinculadas a la rotación del planeta como se pensaba en un principio.

Karkoschka volvió a las bases. Rebuscando en imágenes archivadas del Telescopio Espacial Hubble, encontró que Neptuno tenía dos perturbaciones nubosas, conocidas como la Característica Polar Sur y la Ola Polar Sur, que parecen estar vinculadas a características superficiales a gran profundidad bajo las nubes, probablemente un punto caliente en el núcleo sólido del planeta.

“La mejor analogía es la de nubes moviéndose sobre una montaña”, dice Karkoschka. “Cada nube se mueve, por lo que si las sigues no consigues la rotación. Pero la característica global se mantiene estable”.

Haciendo una laboriosa gráfica de las posiciones de las dos características en 500 imágenes tomadas por el Telescopio Espacial Hubble a lo largo de dos décadas, Karkoschka fue capaz de fijar la duración del día del planeta con una precisión de 0,0002 horas. Para poner esto es perspectiva, incluso con la sonda Cassini en órbita alrededor de Saturno, se conoce la duración del día del planeta sólo con un orden de magnitud menos de certidumbre, comenta.

Conocer el ritmo de rotación del planeta con tal precisión no es sólo una información interesante – también tiene aplicaciones prácticas. “Restringe los modelos del interior de Neptuno”, dice Karkoschka. “Si sabes cómo de rápido gira el planeta, puedes determinar la distribución de masas del interior”.

También es intrigante que Neptuno tenga  características atmosféricas tan estrechamente vinculadas a su interior sólido. “No se ha observado nada similar antes en ninguno de los cuatro planetas gigantes”, dice Karkoschka.

Misterios planetarios

Neptuno aún guarda muchos misterios. De hecho, el hallazgo de Karkoschka genera uno nuevo: La fuente de calor que produce las recurrentes perturbaciones nubosas.

Otro, dice Sushil Atreya, científico planetario de la Universidad de Michigan en Ann Arbor, es el origen del campo magnético de Neptuno. Tales campos en Júpiter y Saturno se cree que son el resultado del movimiento del hidrógeno metálico, producido dentro de los planetas gaseosos a altas presiones de varios millones de veces la presión de la atmósfera de la Tierra. Pero Neptuno es mejor que Júpiter y Saturno, con presiones internas menores. “La formación del hidrógeno metálico en Neptuno es improbable”, dice Atreya.

También está la cuestión de por qué existe Neptuno.

El planeta está 30 veces más alejado del Sol de lo que está la Tierra. A tal distancia, los modelos de formación planetaria sugieren que la nebulosa solar, a partir de la cual se condensaron los planetas durante la formación del Sistema Solar, debería haber sido muy difusa, dice Francis Nimmo, científico planetario de la Universidad de California en Santa Cruz. Por lo que los científicos creen que Neptuno se formó más cerca del Sol, donde la nebulosa era más densa, y luego se movió hacia fuera. Pero muchos planetas de la masa de Neptuno en otros sistemas planetarios parecen haber migrado hacia el interior en lugar del exterior, dice Nimmo.

Atreya comenta que la comprensión de estos “Neptunos calientes” en otras partes del universo requiere una mejor comprensión de por qué nuestros propios planetas grandes han terminado lejos del Sol.

“El misterio de Neptuno se traspasa a cientos de exoplanetas que superficialmente parecen similares a Neptuno”, dice Geoffrey Marcy, astrónomo de la Universidad de California en Berkeley, que busca planetas fuera del Sistema Solar.

Atreya añade que la solución a estos misterios se obtendría mejor enviando sondas de entrada y orbitadores a Neptuno en algún momento futuro.

Preferiblemente antes de que el planeta complete otra órbita al Sol.

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Referencias:
1.- Karkoschka, E. Icarus doi:10.1016/j.icarus.2011.05.013 (2011).

Artículo traducido y posteado en Ciencia Kanija, el original se publicó en Nature News, su autor es Richard A. Lovett.