Los secretos de los gigantes de hielo
son los planetas más lejanos y desconocidos del sistema solar. Desde que los visitó de pasada la Voyager 2 en los años ochenta, ninguna otra sonda se ha acercado a Urano y Neptuno, aunque ahora hay planes para mandar nuevas misiones y desvelar qué ocultan estos gigantes de hielo. Conocerlos mejor ayudará a comprender cómo se formó nuestro vecindario cósmico y otros mundos de la Vía Láctea.
Desde 2006, cuando Plutón se cayó de la lista, Urano y Neptuno figuran como los planetas más lejanos del Sistema Solar. Fueron visitados por primera y última vez hace tres décadas por la sonda Voyager 2 en su largo viaje de exploración, antes de internarse en el espacio interestelar: el pasado 5 de noviembre llegó a la heliopausa, la frontera donde el viento solar se une al procedente de otras estrellas. Cassini, Kepler, Messenger, Rosetta, Dawn, New Horizons, Opportunity y Curiosity son algunas de las misiones que han viajado a otros mundos en los últimos tiempos, algunos tan colosales como Júpiter o tan pequeños como un cometa. Varias continúan hoy activas mientras la NASA, la Agencia Espacial Europea (ESA) y sus homólogas japonesa (JAXA), india (ISRO) y china (CNSA) trabajan a contrarreloj para lanzar nuevas sondas que seguramente cambiarán lo que sabemos del Sol y de planetas como Mercurio, al que orbitará en 2025 la sonda BepiColombo, o Marte. Este último, por ejemplo, ya ha recibido veinticuatro visitas, una menos que Venus.
¿Y qué pasa entonces con Urano y Neptuno? Por el momento no hay nada concreto programado para ellos, aunque sí se percibe un interés creciente entre la comunidad científica. Los especialistas de la NASA, en colaboración con la ESA, han presentado un informe en favor de una misión a esos remotos lugares hacia el año 2030. “Nuestro estudio argumenta la importancia de estudiar al menos uno de estos mundos y todo su entorno, que incluye lunas heladas sorprendentemente dinámicas, anillos y extraños campos magnéticos”, aseguró en un comunicado el astrónomo Mark Hofstadter, del Laboratorio de Propulsión a Reacción de la NASA en Pasadena (California), uno de los responsables del trabajo.
COMO DECÍAMOS, URANO Y NEPTUNO FUERON EXAMINADOS DE MANERA BREVE POR LA VOYAGER 2,
y además solo de pasada, como parte de su gran recorrido exploratorio que antes dedicó a recopilar información de Júpiter y Saturno. El máximo acercamiento a Urano tuvo lugar el 24 de enero de 1986, a 81.500 kilómetros de las capas más altas de su atmósfera. Tres años y medio después, el 25 de agosto de 1989, sobrevoló Neptuno a unos 5.000 km de altura sobre
el polo norte, sumido en tinieblas. El conjunto de datos de la sonda de la NASA fue increíblemente rico, pero generó más preguntas que respuestas, cosa que ha tenido entretenidos a los científicos durante estos años.
“Entender cómo se formaron ambos es un objetivo prioritario para las próximas décadas —explica Olga Prieto, investigadora del Departamento de Planetología y Habitabilidad del Centro de Astrobiología, en Madrid—. Los modelos actuales sugieren que tanto Urano como Neptuno surgieron en un periodo de tiempo corto, cuando la nebulosa protosolar [nube de gas y polvo de la que se originó el sistema solar] se estaba disipando a partir de núcleos de roca y hielo compuestos por sustancias muy volátiles, como CO2, CO y N2. Los dos eran suficientemente grandes como para atrapar con su gravedad gases de hidrógeno y helio. De haber aparecido antes, habrían acaparado mucho más gas y podrían haber llegado a ser como Júpiter o Saturno. Además, no se formaron en sus órbitas actuales, sino que migraron desde otras posiciones que están todavía en discusión”.
Se cree que nuestros dos protagonistas nacieron más cerca del Sol de lo que están ahora. Tal vez la influencia gravitatoria de Saturno los desplazó hasta las regiones más externas. “Su estudio reviste gran importancia para entender cómo llegaron a formarse los planetas rocosos (Mercurio, Venus, Marte y la Tierra), que son los lugares más propicios para que la vida aparezca y, sobre todo, prospere”, señala Juan Ángel Vaquerizo, también investigador del Centro de Astrobiología.
LA NASA TENDRÁ QUE DECIDIR EN LOS PRÓXIMOS MESES SI DA LUZ VERDE A LANZAR UNA MISIÓN HASTA ALLÍ
basándose en el informe presentado por los técnicos. Este documento incluye trayectorias, orbitadores, sobrevuelos, tecnologías y sondas que se sumergirían en las atmósferas de los planetas para estudiar su composición, además de una cámara de ángulo estrecho que enviaría imágenes de alta definición de Urano, Neptuno y sus respectivas lunas.
¿Y qué se encontrarían allí? Los más apartados mundos del Sistema Solar no tienen nada en común con Júpiter y Saturno. Mientras estos últimos se componen esencialmente por un 85 % de hidrógeno y helio, Urano y Neptuno están formados en un 65% por agua, amoniaco y metano. Ambos se imponen como los prototipos de una nueva categoría digna de ser estudiada: los gigantes de hielo.
Porque, curiosamente, estos planetas serían diez veces más numerosos en la galaxia que los gaseosos. De los más de 3.800 exomundos descubiertos hasta la fecha, la mayoría pertenece a esa familia. Su estudio no tiene por tanto nada de anecdótico, ya que permitirá comprender mejor el origen y evolución de nuestro vecindario cósmico, con su particular distribución de grandes objetos rocosos, colosos de gas y mundos helados.
No menor interés despiertan las numerosas lunas que orbitan Urano y Neptuno. Entre las veintisiete del primero, brilla con luz propia Miranda, cuya superficie estriada ofrece un magnífico puzle para los geólogos. Con 483 kilómetros de diámetro, en su superficie caben volcanes, cañones de veinte kilómetros de profundidad y picos de hasta cinco kilómetros de altura. Su paisaje es tan caótico y variado que los científicos han propuesto que chocó con otro satélite y luego se recompuso sin que los fragmentos encajaran del todo. Y en torno a Urano gira, junto a otras trece lunas, Tritón, uno de los cuerpos más fríos del Sistema Solar (-235º C) y, además, uno de los pocos geológicamente activos. Se cree que es un objeto capturado al cinturón de Kuiper.
EL MOMENTO PARA LANZAR NAVES HACIA LOS DOS GIGANTES AZULES ES EL ADECUADO POR VARIOS MOTIVOS:
Cassini ha concluido con éxito su misión en Saturno, Juno afronta la fase final de su epopeya en Júpiter y New Horizons acaba de llegar al asteroide Ultima Thule –o MU69– después de haber visitado Plutón. La exploración del Sistema Solar se encuentra, pues, en una encrucijada, y las agencias espaciales –con la NASA a la cabeza– deben diseñar un nuevo gran proyecto para la primera mitad del siglo XXI.
Un viaje de estas características tendría que contar con la asistencia gravitatoria del gigantesco Júpiter para impulsar las naves hacia su destino final. La mejor ventana de lanzamiento a Urano es en el pe- riodo de entre 2030 y 2034, mientras que para Neptuno sería entre 2029 y 2030. Dado que el desarrollo de una misión de estas características tarda unos diez años, es por tanto ahora cuando debe tomarse la decisión.
“Urano se encuentra a tres mil millones de kilómetros de la Tierra, y Neptuno, a más de cuatro mil millones. Es simple: con los más potentes cohetes actuales, Atlas V 551 y Delta IV Heavy, harían falta diez años para llegar al primero, y una docena para alcanzar el segundo”, resume Hofstadter.
PARA LOS CIENTÍFICOS, EL LARGO TIEMPO DE TRAVESÍA NO ES PROBLEMA. NEW HORIZONS VISITÓ PLUTÓN
después de un viaje de casi una década a través del Sistema Solar. Pero si esta sonda llegó tan rápido es porque pasó de largo de su objetivo a la extraordinaria velocidad de 50.000 kilómetros por hora. “Para lograr un buen retorno científico, ha de ser una misión específicamente dedicada a un planeta y a sus satélites, de forma que la sonda pueda hacer múltiples sobrevuelos. Una vez que la nave entra en órbita alrededor de un objeto así es prácticamente imposible sacarla de ella para mandarla a otro distinto. Se necesitaría una gran cantidad de combustible, y cuanto más pesa una sonda, más cuesta ponerla en esa situación. La Voyager 2 visitó Urano y Neptuno porque iba de pasada y no orbitó a ninguno de ellos”, explica Luisa María Lara López, del Instituto de Astrofísica de Andalucía.
El informe de la NASA para la exploración de los dos gigantes de hielo se ha elaborado, claro está, teniendo en cuenta las limitaciones en cuanto a presupuesto y tecnologías disponibles. El dilema es cuál elegir como objetivo, ya que ambos resultan igual de fascinantes desde el punto de vista científico. La gran diferencia es que Urano está más cerca, lo cual implica que siempre será más accesible. Por eso, de las cinco opciones que se proponen, tres están pensadas solo para el estudio del primero. A pesar de la lejanía y de las dificultades técnicas, los expertos creen que nuestros remotos vecinos bien merecen el esfuerzo. Veremos si las autoridades están de acuerdo.
El dilema radica en elegir uno de los dos planetas para lanzar una sonda: ambos son fascinantes