La nave espacial Voyager 2 en 1986. Esta imagen icónica de Urano parece convertirlo en el planeta más aburrido de todos, pero sólo es verdaderamente aburrido a veces. NASA / JPL-Caltech
Los ocho principales planetas del Sistema Solar poseen todos sus propias características. Los planetas rocosos tienen cráteres, crestas, montañas y más: evidencia de un pasado violento y de actividad interior. Todos los planetas, excepto Mercurio, tienen atmósferas en las que los materiales volátiles forman nubes y brumas. En los mundos gigantes gaseosos es habitual ver estructuras en forma de banda, tormentas y corrientes turbulentas. Júpiter, Saturno y Neptuno muestran cambios espectaculares a lo largo del tiempo siempre que hemos examinado sus atmósferas en detalle.
Pero Urano no. Único entre todos los planetas del Sistema Solar, Urano es un mundo ligero, de color azul y sin ninguna otra característica. Incluso cuando fue visitado de cerca por la nave espacial Voyager 2, la parte más notable de la historia fue lo poco llamativo que parecía Urano. Para el ojo humano, Urano es el único planeta sin características interesantes. Aquí está la historia científica del por qué.
tomada por la Voyager 2, el 21 de enero de 1986. Aunque Urano tiene un montón de características y propiedades interesantes, observar el planeta incluso desde cerca con los instrumentos de la Voyager 2 no proporcionó nada que valiera la pena escribir a casa desde una perspectiva visual. Getty
Urano, visto desde la Tierra, no es más que un pequeño disco de color turquesa. La Voyager 2, que anteriormente había revelado detalles sin precedentes de tormentas y bandas en Júpiter y Saturno, vio un gran globo turquesa sin rasgos cuando llegó a Urano. Incluso subiendo el contraste de la imagen al máximo, no había prácticamente nada que ver. Urano parecía ser, de forma bastante decepcionante, el planeta más aburrido que podríamos haber imaginado.
Al principio, creímos entender por qué era un mundo tan poco característico. Con un tamaño tan pequeño en relación con Saturno o Júpiter, se conjeturaba que Urano no era capaz de generar nada de su propio calor interno, y por lo tanto sólo estaba a la temperatura que se esperaría si fuera calentado por el Sol. Era azul y sin rasgos porque era frío, distante y no producía su propio calor. Su atmósfera superior tenía una temperatura constante de 58 K. Y esa parecía ser toda la historia.
y reveló las propiedades, colores, atmósferas y sistemas de anillos de ambos mundos. Ambos tienen anillos, muchas lunas interesantes y fenómenos atmosféricos y superficiales que estamos esperando investigar. La mayor diferencia desconocida entre los dos mundos es por qué Neptuno parece generar su propio calor mientras que Urano no lo hace. NASA / Voyager 2
¡Por supuesto, no es así en absoluto! Claro, es frío y distante, y no genera mucho calor interno; esa parte es cierta. Pero Urano es único entre todos los mundos del Sistema Solar por una propiedad especial que posee: su rotación. A diferencia de todos los demás mundos, que giran con cierta inclinación respecto al plano de rotación del Sol, Urano está prácticamente de lado, rodando como un barril en lugar de girar como una peonza.
Cuando la nave Voyager 2 pasó por delante de Urano en 1986, era solsticio: el lado iluminado por el Sol era una de las regiones polares de Urano. Pero con el paso de los años y las décadas, Urano pasó del solsticio al equinoccio, momento en el que su región ecuatorial sería iluminada por el Sol. En lugar de una afluencia constante de luz solar en un hemisferio, que duraba años, se producía un rápido cambio día/noche, que coincidía con el periodo de rotación de Urano, de unas 17 horas.
detalles en la atmósfera de Urano, el tercer planeta más grande del sistema solar. En la luz óptica, Urano parece una canica azul-verde sin rasgos, porque el metano de su atmósfera superior absorbe las longitudes de onda rojas de la luz. La luz infrarroja se abre paso a través de la neblina de metano, revelando cinturones de nubes y tormentas brillantes que se extienden por encima de la mayoría de las nubes circundantes. Estas dos vistas muestran los hemisferios oriental y occidental. También revelan los estrechos anillos de Urano. Lawrence Sromovsky, Univ. Wisconsin-Madison/W.M. Keck Observatory
Dado que Urano tarda 84 años terrestres en completar una revolución alrededor del Sol, eso significa que tarda 21 años terrestres en ir del solsticio al equinoccio. Dado que la Voyager 2 pasó por él en el solsticio de 1986, el mejor momento para verlo sería en 2007, cuando estuviera en el equinoccio. En ese momento no teníamos otra misión preparada, pero sí el Telescopio Espacial Hubble.
Como se puede ver, arriba, están todas las características que se esperaban para la primera vez. Hay nubes arremolinadas, tormentas e incluso bandas atmosféricas características. Hay puntos oscuros y puntos claros, brumas y regiones despejadas, con colores diferenciales en diferentes latitudes de Urania. En lugar de un mundo monocromático y sin rasgos característicos, por fin encontramos la atmósfera activa que habíamos esperado todo el tiempo.
Al superponer los datos de 2012 y 2014 sobre las vistas de Urano de la Voyager 2, pudimos descubrir la presencia de auroras en este mundo. Los choques interplanetarios causados por dos potentes ráfagas de viento solar que viajan desde el Sol hasta Urano fueron captados con el instrumento STIS. NASA / Hubble / Voyager 2
La razón del color uniforme de Urano durante el solsticio se debe a sus temperaturas cuando está en día continuo, lo que produce una bruma de metano. El metano, en este estado de la materia, absorbe la luz roja, por lo que la luz solar reflejada adquiere ese tono turquesa. Simultáneamente, la bruma de metano enmascara las nubes que hay debajo, que es lo que hace que Urano tenga el aspecto sin rasgos que llegamos a conocer de forma omnipresente tras la visita de la Voyager 2.
Con su inclinación axial de 97,7º, un Urano en solsticio parecerá un Urano aburrido. Pero esa neblina de metano, tan frecuente en la atmósfera superior de Urano, sólo representa el 1% superior de la atmósfera. La observación en bandas distintas a la luz visible revelará aún más sus propiedades no uniformes.
Debido a que un Urano equinoccial se enfriará durante la noche, la bruma de metano pasa de ser un aerosol de la capa superior -que es una partícula sólida o líquida suspendida en un gas- a partículas que se mezclan con las capas atmosféricas inferiores. Así, cuando vuelve a surgir el día, la capa superior es parcialmente transparente.
Y lo que hemos comprobado, cuando eso ocurre, es que hay cambios observables en la atmósfera superior, lo que encierra pistas sobre el 99% de la atmósfera invisible que hay debajo. Hay tormentas que están presentes incluso en la antigua información de la Voyager 2, visibles sólo al apilar más de 1.000 imágenes juntas y buscar las variaciones entre los fotogramas.
según la representación de la nave espacial Voyager 2 de la NASA, a una distancia de 5,7 millones de millas. Aunque Urano pueda parecer un mundo monocromático y sin rasgos, esto se debe en gran medida a su orientación y propiedades orbitales en el momento en que pasamos por delante de él en 1986. Al apilar muchas y variadas imágenes de este mundo, un reanálisis fue capaz de revelar características que originalmente no se veían. Getty
Según el astrónomo Erich Karkoschka, que realizó este trabajo en 2014:
Algunas de estas características son probablemente nubes convectivas causadas por corrientes ascendentes y condensación. Algunas de las características más brillantes parecen nubes que se extienden a lo largo de cientos de kilómetros. La inusual rotación de las altas latitudes del sur de Urano se debe probablemente a una característica inusual en el interior de Urano. Aunque la naturaleza del rasgo y su interacción con la atmósfera aún no se conocen, el hecho de haber encontrado esta inusual rotación ofrece nuevas posibilidades para conocer el interior de un planeta gigante.
Al mirar en longitudes de onda de luz más allá de lo que el ojo humano puede ver, como el infrarrojo, podemos construir imágenes de color mejorado. Como era de esperar, cuando Urano está cerca del equinoccio, estas revelan una serie de características que son invisibles para el ojo humano, incluyendo:
- bandas de estructura atmosférica,
- diferencias hemisféricas entre los polos que miran al sol y los que miran al espacio,
- tormentas y nubes presentes en la atmósfera superior,
- e incluso un débil sistema de anillos que probablemente sea el resultado de lunas destrozadas o perturbadas por la marea.
También hay tormentas visibles sólo en el infrarrojo que se intensifican y disminuyen. En contra de nuestras observaciones iniciales, Urano es un mundo rico en características, pero sólo si se le mira de las formas adecuadas.
Sólo con la misión Voyager 2 visitamos este mundo, descubierto en 1781, de cerca. Hace ya 33 años que no estamos allí, y aún no hemos vuelto. Ya no se ve así, pues ya no está experimentando el solsticio. NASA / Voyager 2
Aún quedan muchos misterios por resolver sobre el segundo planeta más lejano del Sistema Solar. Urano tiene un campo magnético extrañamente inclinado pero fuerte, unas 50 veces la fuerza del de la Tierra, que gira como un sacacorchos alrededor del planeta. La doble presencia de carbono e hidrógeno sugiere que, en las capas inferiores de la atmósfera, la presión provoca una lluvia de diamantes. Urano muestra una temperatura uniforme durante el solsticio, pero graves diferencias de temperatura en toda su superficie durante los equinoccios, lo que sugiere que algo inherente a él provoca un desfase entre las temperaturas y las estaciones. Y las tormentas que vemos, también impulsadas por las estaciones, sugieren la existencia de un vórtice más profundo en la atmósfera, más allá de lo que podemos ver.
descubierta por el Hubble. Descubrimos mucha estructura en los anillos interiores de Urano gracias al sobrevuelo de la Voyager 2, pero un orbitador podría mostrarnos aún más. Nótese que estas imágenes fueron tomadas en 2005 (cerca del equinoccio), y muestran muchas características que son extraordinariamente diferentes de la icónica imagen del solsticio tomada por la Voyager 2. NASA, ESA y M. Showalter (Instituto SETI)
Urano, para muchos, sigue siendo el planeta más aburrido, y supongo que eso es cierto si estás dispuesto a añadir una advertencia: a veces. Cuando Urano está en el solsticio, es realmente el mundo más aburrido y sin rasgos que se puede encontrar entre nuestros ocho planetas. Pero la falta de una fuente de calor interna y el hecho de que gire sobre un eje inclinado también nos da una oportunidad única de aprender cómo se comporta un planeta gigante gaseoso cuando su balance energético es impulsado por el Sol.
Urano, que en su día se pensó que era un mundo sin rasgos, resulta ser increíblemente rico y diverso. Este mundo turquesa encierra una serie de misterios que sugieren la existencia de una compleja estructura interna debajo de la atmósfera superior fácilmente observable. Mientras haya una diferencia de energía, ya sea entre los hemisferios polares o entre los lados diurnos y nocturnos, seguramente habrá fenómenos interesantes que investigar. Los argumentos a favor de una misión dedicada a Urano nunca han sido tan fuertes.