Definitivamente, Urano y Neptuno no son lo que parecen

Llevamos toda la vida refiriéndonos a ellos como ‘los gigantes de hielo’ y resulta que igual no lo son. Gigantes sí, por supuesto, se trata de dos mundos enormes, pero hechos de algo más sólido, y mucho más caliente, que el agua congelada. Hace algo más de dos meses, ABC se hacía eco de un estudio según el cual en las entrañas de Urano y Neptuno ocurre algo verdaderamente extraño: bajo presiones extremas, los materiales de su interior se debaten entre estados que desafían la física clásica, desdibujando la frontera entre lo sólido y lo líquido. En aquel informe se sugería que el corazón de estos mundos podría albergar ‘fluidos supercríticos’ o incluso hielo super iónico caliente. Sin embargo, toda una avalancha de nuevas investigaciones apunta ahora a una conclusión aún más radical: el hielo no es, ni de lejos, el protagonista de esta historia.Durante décadas, los estudiantes de todo el mundo han memorizado el mismo esquema del Sistema Solar: primero los mundos rocosos como la Tierra o Marte; luego los gigantes gaseosos, Júpiter y Saturno; y finalmente, en los fríos confines de nuestro vecindario cósmico, los gigantes de hielo, Urano y Neptuno . Hace veinte años, los astrónomos ya alteraron ese esquema al degradar a Plutón a la categoría de ‘planeta enano’. Y ahora, parece que ha llegado el momento de revisar también nuestras ideas sobre los dos colosos azules porque, en realidad, sabemos aún muy poco sobre la composición de estos dos planetas.Un espejismo de hace cuarenta añosOriginalmente, Urano y Neptuno recibieron la ‘etiqueta’ de mundos helados porque orbitan más allá de la llamada ‘línea de hielo’ del Sistema Solar, es decir, la frontera a partir de la cual el agua, el amoníaco, el monóxido de carbono y otras moléculas volátiles se congelan. Por lógica, si esa región era rica en agua congelada durante la infancia del Sistema Solar, el interior de esos mundos debía estar compuesto mayoritariamente por agua, comprimida por la brutal gravedad.Noticia relacionada general No No Algo extraño sucede en Urano y Neptuno José Manuel NievesPero hay un problema grave con esta teoría. Y es que las únicas mediciones directas y cercanas de ambos mundos se realizaron hace ya 40 años, cuando la histórica sonda Voyager 2 de la NASA pasó por Urano en 1986 y por Neptuno en 1989. Y aquellos datos, aunque extremadamente valiosos, son hoy insuficientes. Por otra parte, estudios recientes de pequeños cuerpos más allá de la órbita de Neptuno, así como del propio Plutón, han revelado que albergan mucha menos agua y amoníaco de lo que se pensaba, no superando el 50% de su contenido rocoso.Las únicas mediciones directas y cercanas de ambos mundos se realizaron hace 40 años; aquellos datos son hoy insuficientesEn otras palabras, la evidencia de que Urano y Neptuno están ‘helados’ es completamente indirecta y circunstancial. Y ambos podrían ser mucho más complejos de lo que pensábamos.Océanos de magma hirvienteAveriguar qué se esconde bajo las espesas atmósferas de estos dos colosos planetarios no es solo un capricho académico. Porque los planetas ligeramente más pequeños que Neptuno (los llamados sub-Neptunos) son, según los datos del telescopio espacial Kepler, el tipo de mundo más común en toda la Vía Láctea. Y resulta que tenemos a dos de sus ‘primos’ aquí, en nuestro propio vecindario, y aún así apenas los comprendemos.Para arrojar luz sobre la cuestión, un equipo liderado por Edward Young, científico planetario de la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA), acaba de publicar un extenso estudio en ‘The Astrophysical Journal’. Inspirándose en la composición conocida de exoplanetas, Young y sus colegas simularon modelos matemáticos donde ambos mundos, Urano y Neptuno, poseían un núcleo de hierro, un manto rocoso y una enorme envoltura de gas hidrógeno.Ponerse de acuerdo en un nuevo nombre para los planetas está resultando tan difícil como diseñar una misión para visitarlosEl resultado fue, como mínimo, intrigante. Al mezclarse los materiales bajo presiones aplastantes, el punto de fusión de la roca descendió drásticamente, dando lugar a colosales océanos de magma fundido. Y no, no se trata del magma espeso y volcánico que vemos en la Tierra. Imaginemos un fluido denso y supercrítico, aprisionado bajo presiones extremas, con gigantescas cantidades de hidrógeno y helio disueltos en su interior. Una sopa ardiente capaz de conservar su asombroso calor durante miles de millones de años gracias al grueso ‘abrigo’ aislante de sus atmósferas. Cero hielo a la vista. Se trata, sin duda, de un replanteamiento radical de la astrofísica y de los entornos en los que ambos mundos se formaron.El misterio del metanoEsta teoría del magma no es una voz aislada. Roberto Tejada Arevalo, astrofísico de la Universidad de Princeton, ya elaboró modelos similares hace alrededor de un año para explicar un enigma histórico: por qué Neptuno emite mucha más energía térmica interna que Urano. Y su investigación demostró que un interior de magma supercrítico mezclado con agua, amoníaco y metano encaja a la perfección con el calor y las propiedades observadas.Para entender este concepto, podemos imaginar una simple botella de aliño para ensaladas. A temperaturas y presiones normales, el vinagre y el aceite se separan en capas. Sin embargo, si sometemos esa vinagreta a las presiones infernales de miles de atmósferas (como sucede en el corazón de Neptuno) y la agitamos con fuerza, los elementos pesados (roca y hielo) se mezclarán íntimamente con los gases, creando una emulsión exótica y fluida.Y en 2024 Uri Malamud, del Instituto Technion de Israel, aportó un giro de tuerca diferente en un estudio publicado en ‘Icarus’. Para este investigador, sí que hay hielo en Urano y Neptuno, pero no de agua, sino de metano. En sus propias simulaciones, el escenario que mejor encajaba con el tamaño y la masa de ambos planetas se producía cuando enormes cantidades de hollín (carbono puro) se mezclaban con el hidrógeno atmosférico primordial. Esta reacción química habría formado metano puro, el cual, en estado líquido, terminó hundiéndose hacia las entrañas de ambos mundos.Y hace apenas un mes, Vanessa Ramírez, investigadora de la Universidad de Leiden, añadía más datos al rompecabezas. Sus modelos, de hecho, apuntaban a que estos mundos podrían estar hechos, en realidad, por más de un 60% roca , y organizados en capas muy diferenciadas. Observaciones recientes de Urano con el gigantesco radiotelescopio ALMA en Chile han detectado, por último, niveles anómalos de monóxido de carbono, un gas que delata un interior profundamente diferente a lo que creíamos.En busca de un nuevo nombreAnte esta auténtica avalancha de resultados cruzados, la comunidad científica tiene claro que hay un único camino a seguir: volver allí. En la evaluación decenal de 2023 de las Academias Nacionales de Ciencias de EE.UU. , los planetólogos añadieron una sonda orbital a Urano como la prioridad número uno absoluta. «Necesitamos desesperadamente -afirmaban los científicos- una misión insignia para encajar todas estas piezas del rompecabezas».Sin embargo, y mientras la NASA y la ESA deciden si enviar por fin una nave a desentrañar el misterio, los astrónomos debaten un problema más mundano: ¿Cómo llamamos ahora a estos planetas? Suenan ya varios nombres, aunque parece que ninguno de ellos está destinado a conseguir los favores del público. Desde luego no el de ‘gigantes miscibles’, en honor a la mezcla íntima de sus materiales. Puede que otras sugerencias, como ‘subgigantes’ o ‘gigantes menores’ lo tengan más fácil, aunque es pronto para decirlo. Arevalo prefiere ‘gigantes de metal’, utilizando la jerga astronómica que denomina metal a todo lo que no sea hidrógeno ni helio. Evocador y sonoro, pero ya veremos.Jonathan Fortney, astrofísico de la Universidad de California, lo resume con humor al recordar una reunión de expertos de hace años para planificar futuras misiones: «Éramos 10, encerrados en una habitación durante una semana. Y ni siquiera nos pusimos de acuerdo en cuál sería el mejor nombre». Llevamos toda la vida refiriéndonos a ellos como ‘los gigantes de hielo’ y resulta que igual no lo son. Gigantes sí, por supuesto, se trata de dos mundos enormes, pero hechos de algo más sólido, y mucho más caliente, que el agua congelada. Hace algo más de dos meses, ABC se hacía eco de un estudio según el cual en las entrañas de Urano y Neptuno ocurre algo verdaderamente extraño: bajo presiones extremas, los materiales de su interior se debaten entre estados que desafían la física clásica, desdibujando la frontera entre lo sólido y lo líquido. En aquel informe se sugería que el corazón de estos mundos podría albergar ‘fluidos supercríticos’ o incluso hielo super iónico caliente. Sin embargo, toda una avalancha de nuevas investigaciones apunta ahora a una conclusión aún más radical: el hielo no es, ni de lejos, el protagonista de esta historia.Durante décadas, los estudiantes de todo el mundo han memorizado el mismo esquema del Sistema Solar: primero los mundos rocosos como la Tierra o Marte; luego los gigantes gaseosos, Júpiter y Saturno; y finalmente, en los fríos confines de nuestro vecindario cósmico, los gigantes de hielo, Urano y Neptuno . Hace veinte años, los astrónomos ya alteraron ese esquema al degradar a Plutón a la categoría de ‘planeta enano’. Y ahora, parece que ha llegado el momento de revisar también nuestras ideas sobre los dos colosos azules porque, en realidad, sabemos aún muy poco sobre la composición de estos dos planetas.Un espejismo de hace cuarenta añosOriginalmente, Urano y Neptuno recibieron la ‘etiqueta’ de mundos helados porque orbitan más allá de la llamada ‘línea de hielo’ del Sistema Solar, es decir, la frontera a partir de la cual el agua, el amoníaco, el monóxido de carbono y otras moléculas volátiles se congelan. Por lógica, si esa región era rica en agua congelada durante la infancia del Sistema Solar, el interior de esos mundos debía estar compuesto mayoritariamente por agua, comprimida por la brutal gravedad.Noticia relacionada general No No Algo extraño sucede en Urano y Neptuno José Manuel NievesPero hay un problema grave con esta teoría. Y es que las únicas mediciones directas y cercanas de ambos mundos se realizaron hace ya 40 años, cuando la histórica sonda Voyager 2 de la NASA pasó por Urano en 1986 y por Neptuno en 1989. Y aquellos datos, aunque extremadamente valiosos, son hoy insuficientes. Por otra parte, estudios recientes de pequeños cuerpos más allá de la órbita de Neptuno, así como del propio Plutón, han revelado que albergan mucha menos agua y amoníaco de lo que se pensaba, no superando el 50% de su contenido rocoso.Las únicas mediciones directas y cercanas de ambos mundos se realizaron hace 40 años; aquellos datos son hoy insuficientesEn otras palabras, la evidencia de que Urano y Neptuno están ‘helados’ es completamente indirecta y circunstancial. Y ambos podrían ser mucho más complejos de lo que pensábamos.Océanos de magma hirvienteAveriguar qué se esconde bajo las espesas atmósferas de estos dos colosos planetarios no es solo un capricho académico. Porque los planetas ligeramente más pequeños que Neptuno (los llamados sub-Neptunos) son, según los datos del telescopio espacial Kepler, el tipo de mundo más común en toda la Vía Láctea. Y resulta que tenemos a dos de sus ‘primos’ aquí, en nuestro propio vecindario, y aún así apenas los comprendemos.Para arrojar luz sobre la cuestión, un equipo liderado por Edward Young, científico planetario de la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA), acaba de publicar un extenso estudio en ‘The Astrophysical Journal’. Inspirándose en la composición conocida de exoplanetas, Young y sus colegas simularon modelos matemáticos donde ambos mundos, Urano y Neptuno, poseían un núcleo de hierro, un manto rocoso y una enorme envoltura de gas hidrógeno.Ponerse de acuerdo en un nuevo nombre para los planetas está resultando tan difícil como diseñar una misión para visitarlosEl resultado fue, como mínimo, intrigante. Al mezclarse los materiales bajo presiones aplastantes, el punto de fusión de la roca descendió drásticamente, dando lugar a colosales océanos de magma fundido. Y no, no se trata del magma espeso y volcánico que vemos en la Tierra. Imaginemos un fluido denso y supercrítico, aprisionado bajo presiones extremas, con gigantescas cantidades de hidrógeno y helio disueltos en su interior. Una sopa ardiente capaz de conservar su asombroso calor durante miles de millones de años gracias al grueso ‘abrigo’ aislante de sus atmósferas. Cero hielo a la vista. Se trata, sin duda, de un replanteamiento radical de la astrofísica y de los entornos en los que ambos mundos se formaron.El misterio del metanoEsta teoría del magma no es una voz aislada. Roberto Tejada Arevalo, astrofísico de la Universidad de Princeton, ya elaboró modelos similares hace alrededor de un año para explicar un enigma histórico: por qué Neptuno emite mucha más energía térmica interna que Urano. Y su investigación demostró que un interior de magma supercrítico mezclado con agua, amoníaco y metano encaja a la perfección con el calor y las propiedades observadas.Para entender este concepto, podemos imaginar una simple botella de aliño para ensaladas. A temperaturas y presiones normales, el vinagre y el aceite se separan en capas. Sin embargo, si sometemos esa vinagreta a las presiones infernales de miles de atmósferas (como sucede en el corazón de Neptuno) y la agitamos con fuerza, los elementos pesados (roca y hielo) se mezclarán íntimamente con los gases, creando una emulsión exótica y fluida.Y en 2024 Uri Malamud, del Instituto Technion de Israel, aportó un giro de tuerca diferente en un estudio publicado en ‘Icarus’. Para este investigador, sí que hay hielo en Urano y Neptuno, pero no de agua, sino de metano. En sus propias simulaciones, el escenario que mejor encajaba con el tamaño y la masa de ambos planetas se producía cuando enormes cantidades de hollín (carbono puro) se mezclaban con el hidrógeno atmosférico primordial. Esta reacción química habría formado metano puro, el cual, en estado líquido, terminó hundiéndose hacia las entrañas de ambos mundos.Y hace apenas un mes, Vanessa Ramírez, investigadora de la Universidad de Leiden, añadía más datos al rompecabezas. Sus modelos, de hecho, apuntaban a que estos mundos podrían estar hechos, en realidad, por más de un 60% roca , y organizados en capas muy diferenciadas. Observaciones recientes de Urano con el gigantesco radiotelescopio ALMA en Chile han detectado, por último, niveles anómalos de monóxido de carbono, un gas que delata un interior profundamente diferente a lo que creíamos.En busca de un nuevo nombreAnte esta auténtica avalancha de resultados cruzados, la comunidad científica tiene claro que hay un único camino a seguir: volver allí. En la evaluación decenal de 2023 de las Academias Nacionales de Ciencias de EE.UU. , los planetólogos añadieron una sonda orbital a Urano como la prioridad número uno absoluta. «Necesitamos desesperadamente -afirmaban los científicos- una misión insignia para encajar todas estas piezas del rompecabezas».Sin embargo, y mientras la NASA y la ESA deciden si enviar por fin una nave a desentrañar el misterio, los astrónomos debaten un problema más mundano: ¿Cómo llamamos ahora a estos planetas? Suenan ya varios nombres, aunque parece que ninguno de ellos está destinado a conseguir los favores del público. Desde luego no el de ‘gigantes miscibles’, en honor a la mezcla íntima de sus materiales. Puede que otras sugerencias, como ‘subgigantes’ o ‘gigantes menores’ lo tengan más fácil, aunque es pronto para decirlo. Arevalo prefiere ‘gigantes de metal’, utilizando la jerga astronómica que denomina metal a todo lo que no sea hidrógeno ni helio. Evocador y sonoro, pero ya veremos.Jonathan Fortney, astrofísico de la Universidad de California, lo resume con humor al recordar una reunión de expertos de hace años para planificar futuras misiones: «Éramos 10, encerrados en una habitación durante una semana. Y ni siquiera nos pusimos de acuerdo en cuál sería el mejor nombre».  

Llevamos toda la vida refiriéndonos a ellos como ‘los gigantes de hielo’ y resulta que igual no lo son. Gigantes sí, por supuesto, se trata de dos mundos enormes, pero hechos de algo más sólido, y mucho más caliente, que el agua congelada. Hace algo … más de dos meses, ABC se hacía eco de un estudio según el cual en las entrañas de Urano y Neptuno ocurre algo verdaderamente extraño: bajo presiones extremas, los materiales de su interior se debaten entre estados que desafían la física clásica, desdibujando la frontera entre lo sólido y lo líquido. En aquel informe se sugería que el corazón de estos mundos podría albergar ‘fluidos supercríticos’ o incluso hielo super iónico caliente. Sin embargo, toda una avalancha de nuevas investigaciones apunta ahora a una conclusión aún más radical: el hielo no es, ni de lejos, el protagonista de esta historia.

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