Aunque técnicamente son gigantes gaseosos, a Urano y Neptuno se les conoce como “gigantes de hielo” debido a su composición.
Esto se refiere al hecho de que Urano y Neptuno tienen más metano, agua y otros volátiles que sus contrapartes más grandes (Júpiter y Saturno).
Dadas las condiciones de presión en el interior de los planetas, estos elementos se vuelven sólidos, convirtiéndose esencialmente en “hielos”.
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Sin embargo, una nueva investigación de la Universidad de Zurich (UZH) y el Centro Nacional de Competencia en Investigación PlanetS (NCCR) está desafiando nuestra comprensión de estas regiones interiores de estos planetas.
Según los hallazgos del equipo de investigación, que aparecieron este mes en Astronomy & Astrophysics, Urano y Neptuno pueden ser más rocosos en sus núcleos y menos “helados” de lo que se pensaba anteriormente.
Además, su investigación sugiere que sus interiores podrían experimentar convección, en la que el material circula (como en la Tierra a través de la actividad tectónica), en lugar de permanecer estable. Estas posibilidades, indican, podrían explicar algunas de las características más misteriosas de los “gigantes de hielo”.
Históricamente, los científicos han dividido los planetas del Sistema Solar en tres categorías distintas según su composición, que corresponde a su distancia al Sol.
Esto incluye los planetas terrestres (rocosos) del Sistema Solar interior: Mercurio, Venus, la Tierra y Marte, seguidos por los planetas más allá de la llamada ‘Línea de Hielo’ (donde los materiales volátiles como el agua se congelan). Esto incluye a los gigantes gaseosos (Júpiter y Saturno) y a los gigantes de hielo (Urano y Neptuno).
El nuevo estudio, realizado por el estudiante de doctorado Luca Morf y el profesor Ravit Helled de la UZH y NCCR PlanetS, desafía este marco.
De todos los planetas solares, Urano y Neptuno son los menos comprendidos. Esto se debe a que sólo una misión, la sonda Voyager 2, los ha estudiado de cerca (en 1986 y 1989, respectivamente).
Morf y Helled desarrollaron un proceso único para simular los interiores de Urano y Neptuno que consideraba composiciones más allá del modelo rico en agua. Esto consistió en perfiles de densidad aleatorios, seguidos de cálculos del campo gravitacional planetario resultante.
Luego repitieron el proceso para obtener resultados consistentes con los datos de observación de Urano y Neptuno.
“La clasificación de los gigantes de hielo está demasiado simplificada, ya que Urano y Neptuno aún no se conocen bien”, explicó Morf en un comunicado de prensa de la UZH.
“Los modelos basados en la física estaban demasiado cargados de suposiciones, mientras que los modelos empíricos son demasiado simplistas. Combinamos ambos enfoques para obtener modelos interiores que son a la vez ‘agnósticos’ o imparciales y, sin embargo, físicamente consistentes”.
Sus resultados mostraron que la mejor opción para su composición interna no se limita al hielo (predominantemente agua) sino que podría estar compuesta predominantemente de roca.
Estos resultados son consistentes con los hallazgos proporcionados por el Telescopio Espacial Hubble y la misión New Horizons, que indican que la composición de Plutón es aproximadamente un 70% de roca y metales y un 30% de agua en masa.
El estudio también proporciona posibles explicaciones de por qué Urano y Neptuno tienen campos magnéticos tan misteriosos, caracterizados por más de dos polos.
“Es algo que sugerimos por primera vez hace casi 15 años, y ahora tenemos el marco numérico para demostrarlo”, dijo Helled.
“Nuestros modelos tienen las llamadas capas de ‘agua iónica’, que generan dinamos magnéticos en lugares que explican los campos magnéticos no dipolares observados. También descubrimos que el campo magnético de Urano se origina a mayor profundidad que el de Neptuno”.
Naturalmente, este modelo contiene incertidumbres, lo que pone de relieve la necesidad de futuras misiones para investigar más a fondo a los “gigantes de hielo”.
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Mientras tanto, los nuevos resultados presentan nuevos escenarios y desafían suposiciones de décadas de antigüedad sobre la composición interior de los planetas gigantes. También podrían guiar futuros estudios de ciencia de materiales sobre las condiciones planetarias y cómo se comporta la materia en condiciones extremas.
“Tanto Urano como Neptuno podrían ser gigantes de roca o de hielo, dependiendo de las suposiciones del modelo”, dijo Helled.
“Actualmente los datos son insuficientes para distinguirlos y, por lo tanto, necesitamos misiones específicas a Urano y Neptuno que puedan revelar su verdadera naturaleza”.
Este artículo fue publicado originalmente por Universe Today. Lea el artículo original.
