El séptimo planeta del sistema solar -y el mayor de los gigantes de hielo- Urano tiene una atmósfera más comparable con la de Neptuno que con la de Saturno y Júpiter. Conocidos como gigantes de hielo, los dos planetas más alejados del sol tienen atmósferas fuertemente dominadas por los hielos. La extraña orientación del planeta, que orbita el sol inclinado sobre su lado, revela que su núcleo interno tiene una mayor influencia en sus patrones climáticos que la lejana estrella.
Composición atmosférica
La atmósfera de Urano está formada principalmente por hidrógeno y helio. A diferencia de Júpiter y Saturno, estos gases ligeros dominan sólo los bordes exteriores del planeta, pero no son un contribuyente significativo en el interior rocoso.
El color azul apagado de Urano se debe a la presencia de metano, que absorbe la luz roja.
«Creo que el pobre Urano está mal entendido, en realidad», dijo la científica planetaria Amy Simon en el podcast Gravity Assist de la NASA. «Urano tiene un aspecto muy soso la mayor parte del tiempo. Es una especie de planeta azul pálido. Es el verdadero punto azul pálido»
También hay rastros de hidrocarburos en el aire alrededor de Urano. También existen en la atmósfera hielos formados por agua, amoníaco y posiblemente metano.
Composición atmosférica en volumen:
- Hidrógeno molecular: 82,5 por ciento
- Helio: 15,2 por ciento
- Metano: 2,3 por ciento
Capas en la atmósfera
Al igual que en la Tierra, la atmósfera de Urano se divide en capas, dependiendo de la temperatura y la presión. Como los demás gigantes gaseosos, el planeta no tiene una superficie firme. Los científicos definen la superficie como la región en la que la presión atmosférica supera un bar, la presión que se encuentra en la Tierra a nivel del mar.
Justo por encima de la «superficie» de Urano se encuentra la troposfera, donde la atmósfera es más densa. La temperatura oscila entre los 243 grados Fahrenheit bajo cero (153 grados Celsius bajo cero) y los 218 C bajo cero, siendo las regiones superiores las más frías. Esto hace que la atmósfera de Urano sea la más fría del sistema solar. Dentro de la troposfera hay capas de nubes – nubes de agua a las presiones más bajas, con nubes de hidrosulfuro de amonio por encima de ellas. Le siguen las nubes de amoníaco y sulfuro de hidrógeno. Por último, las finas nubes de metano se sitúan en la parte superior. La troposfera se extiende a 50 kilómetros de la superficie del planeta.
La radiación del sol y del espacio calienta la estratosfera de Urano desde menos 370 F (menos 218 C) hasta menos 243 F (menos 153 C). La estratosfera contiene smog de etano, que puede contribuir al aspecto apagado del planeta. También hay acetileno y metano. Estas brumas ayudan a calentar la estratosfera. Sin embargo, los hidrocarburos son menos abundantes en la atmósfera de Urano que en la de otros planetas gigantes. La estratosfera alcanza casi 2.500 millas (4.000 km) por encima de Urano.
La termosfera y la corona de Urano alcanzan temperaturas de 1.070 F (577 C), aunque los científicos no están seguros de la razón. Debido a que la distancia de Urano con respecto al Sol es tan grande, la cantidad de calor procedente de la estrella es insuficiente para generar temperaturas tan elevadas. Las capas exteriores, que se extienden desde el centro del planeta dos veces más que su superficie, son únicas en Urano. Crean un arrastre sobre las partículas de los anillos que orbitan el planeta.
Patrones de nubes en Urano
Aunque el planeta parece ser un tono sólido de azul, contiene bandas como Júpiter y Saturno. Pero las bandas son tenues, y sólo se ven con imágenes mejoradas. Al igual que en otros gigantes gaseosos, las zonas se forman a medida que los gases de la región se calientan y ascienden, mientras que en los cinturones, los gases vuelven a caer al planeta al enfriarse. En los cinturones, los vientos soplan hacia el este, mientras que viajan hacia el oeste dentro de las zonas.
Cuando el Voyager 2 pasó por el planeta en 1986, sólo observó 10 patrones de nubes en el planeta. A medida que la tecnología mejoró, las imágenes de mayor resolución tomadas desde la Tierra revelaron nubes más tenues. Las nubes, que existen principalmente en la troposfera, son arrastradas por vientos que alcanzan hasta 560 mph (900 km/h).
Simon dijo que la temperatura es una gran parte de la razón de la blandura de Urano. El gigante de hielo no tiene mucho calor. De hecho, es el único planeta que no emite más calor del que recibe del sol, dijo. Eso ralentiza el ascenso y descenso del calor que, de otro modo, impulsaría las tormentas.
«No se produce el equivalente a las tormentas eléctricas. Por lo tanto, no se ven las nubes brillantes en Urano que se ven en los otros planetas», dijo Simon.
Aunque las tormentas en Urano no son tan numerosas como en otros mundos, eso no significa que el planeta no tenga actividad ocasional. En 2014, siete años después de que el planeta realizara su máxima aproximación al sol, los astrónomos detectaron puntos meteorológicos activos en el gigante de hielo.
«El clima en Urano es increíblemente activo», dijo la astrónoma Imke de Pater, de la Universidad de California en Berkeley, en un comunicado de 2014.
«Este tipo de actividad se habría esperado en 2007, cuando se produjo el equinoccio de Urano, que se produce una vez cada 42 años, y el sol brilló directamente sobre el ecuador», dijo entonces la astrónoma Heidi Hammel, de la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía. «Pero predijimos que esa actividad ya se habría apagado. Por qué vemos ahora estas increíbles tormentas está más allá de la conjetura de cualquiera».
Algunas de las tormentas eran incluso lo suficientemente grandes como para que pudieran ser avistadas por astrónomos aficionados.
«Me emocionó ver tal actividad en Urano», dijo en el mismo comunicado el astrónomo aficionado francés Marc Delcroix. «Obtener detalles en Marte, Júpiter o Saturno es ya algo rutinario. Pero ver detalles en Urano y Neptuno son las nuevas fronteras para nosotros los aficionados, y no quería perdérmelo».»
Las tormentas no son el único punto brillante en Urano. El telescopio espacial Hubble de la NASA captó su primera imagen de auroras en el planeta en 2011. Cuando un equipo dirigido por un astrónomo del Observatorio de París echó un segundo vistazo a las auroras utilizando las capacidades ultravioletas del Hubble, «se encontraron con la observación de las auroras más intensas jamás vistas en el planeta», dijo la NASA en un comunicado.
«Al observar las auroras a lo largo del tiempo, recogieron la primera evidencia directa de que estas poderosas regiones brillantes giran con el planeta».
‘Tis the season
A diferencia de otros planetas del sistema solar, que giran a lo largo del mismo plano que el sol, Urano, descubierto en 1781, fue golpeado de lado por una colisión poco después de su formación. Con su ecuador hacia abajo, el planeta parece rodar alrededor del sol. Esto significa que sólo un polo a la vez se enfrenta a la estrella distante.
«Debido a que está inclinado sobre su lado, eso significa que, por ejemplo, el polo sur no vería la luz del sol durante unos 40 años», dijo Simon. «Por lo tanto, tiene estaciones realmente extremas, que ayudan a impulsar el clima».
(El planeta también gira al revés como resultado, por lo que si girara con su ecuador a lo largo del plano del sistema solar, el sol saldría por el oeste en lugar de por el este.)
En la mayoría de los planetas, el ecuador recibe la mayor parte de la luz solar, lo que hace que el aire caliente se eleve y se desplace hacia los polos. Pero el ecuador de Urano casi nunca está orientado hacia el sol. Por lo tanto, el aire caliente debería ascender desde el polo que está orientado al sol, y retroceder en el polo más frío. Pero las franjas y zonas de Urano revelan lo contrario. Las franjas del planeta giran alrededor del ecuador de la misma manera que lo hacen en Júpiter y Saturno. En lugar de la luz solar, el calor interior del planeta parece impulsar su clima.
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