El telescopio Hubble ha observado dos tormentas de Urano y Neptuno. La primera es una vieja conocida, pero la segunda es un una tempestad completamente nueva. No había sido observada hasta la fecha y nos recuerda que los gigantes helados no son planetas estáticos…

Las tormentas de Urano y Neptuno

La observación de las tormentas de Urano y Neptuno no han sido producto de una misión especial. Al contrario, el telescopio Hubble observa de forma rutinaria, a lo largo del año, el desarrollo de la meteorología en los planetas del Sistema Solar exterior. Así, se ha descubierto una nueva tormenta en Neptuno y se ha visto una tormenta, de larga duración, en el polo norte de Urano. No es sorprendente. Como la Tierra, los dos planetas tienen estaciones. Sin duda, son un factor para definir el comportamiento de su atmósfera. Pero sus estaciones son mucho más largas.

Las tormentas de Urano y Neptuno
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Tormentas observadas por el telescopio Hubble en Urano (izquierda) y Neptuno (derecha). Crédito: NASA, ESA, A. Simon/M.H. Wong/A. Hsu

En la Tierra, las estaciones duran solo unos pocos meses. En Urano y Neptuno, duran décadas. La imagen de Neptuno muestra una tormenta oscura, visible en la parte superior central. Ha aparecido durante el verano del hemisferio sur del planeta. Es el cuarto vórtice, de estas características, que el telescopio Hubble ha capturado desde 1993. Las otras dos tormentas oscuras fueron observadas por la sonda Voyager 2 en 1989. Desde aquella visita, el telescopio Hubble ha sido el único capaz de poder observar las tormentas de Urano y Neptuno.

En un estudio, se ha llegado a estimar que esas manchas oscuras aparecen con una frecuencia de entre cuatro y seis años. Tardan, aproximadamente, 2 años en disiparse. Esta última tormenta oscura de Neptuno fue descubierta en septiembre de 2018. Tiene un diámetro de casi 11 000 kilómetros. A la derecha de esa tormenta hay diversas nubes blancas, muy brillantes. Algo así como nubes que acompañan a la tormenta. Han sido vistas en tormentas anteriores. Se forman cuando la corriente de aire se ve perturbada y desviada hacia las capas altas.

Entendiendo cómo se forman las tormentas de Urano y Neptuno

El movimiento de ese aire provoca que el gas se congele en forma de cristales de metano congelado. Las nubes son similares a las que podemos encontrar en la Tierra. Aquí, esas nubes, con forma de tortita, se forman cuando el aire se ve empujado por encima de las montañas. Por otro lado, la pequeña nube visible a la izquierda de la mancha oscura es pasajera. No forma parte del sistema de la tormenta. A pesar de que podría parecer que las tormentas de Urano y Neptuno son bien conocidas, lo cierto es que no es así. Todavía no está claro cómo se forman.

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Imagen de la tormenta oscura en Neptuno (en la parte central superior), fotografiada por el telescopio Hubble en septiembre y noviembre de 2018. Crédito: NASA, ESA, A. Simon, M.H. Wong, A. Hsu

Parecen tener cierta similitud con la Gran Mancha Roja de Júpiter. Los vórtices giran en dirección anticiclónica. También parece extraer material de las profundidades del gigante helado hacia la atmósfera. Las observaciones del telescopio Hubble muestran que, ya en 2016, había señales de la llegada de la tormenta. Algo deducible por la mayor cantidad de nubes en la región. Las imágenes indican que los vórtices probablemente se desarrollan en el interior de la atmósfera de Neptuno. Sólo se vuelven visibles al alcanzar las capas más altas.

Por otro lado, la imagen de Urano también muestra la presencia de una gran capa tormentosa en su polo norte. Los científicos creen que podría ser el resultado de la rotación del planeta. A diferencia del resto, Urano gira sobre su costado. Es una inclinación extrema. Algo que provoca que, en el verano del planeta, el sol brille directamente en el polo norte y nunca se ponga. En estos momentos, Urano se acerca a la mitad del verano. Por ello, su región polar está cada vez más pronunciada. Esa capa polar podría haber formado por cambios en las corrientes de aire.

La tormenta de Urano

Cerca del borde de la tormenta polar, se puede observar una gran nube de metano. A veces es tan brillante que incluso los astrónomos aficionados, con equipamiento mucho más modesto, pueden fotografiarla. Al norte del ecuador, una gran banda de nubes rodea el planeta. No está claro qué provoca que esas franjas de nubosidad se vean confinadas a un tamaño tan pequeño. Porque tanto Urano como Neptuno tienen corrientes de viento muy anchas. En cualquier caso, hay que recordar que ambos son gigantes helados. No tienen una superficie sólida.

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Imagen de la tormenta en el polo norte de Urano, fotografiada por el telescopio Hubble en septiembre y noviembre de 2018. Crédito: NASA, ESA, A. Simon, M.H. Wong, A. Hsu

En su lugar, tienen capas de hidrógeno y helio, así como un interior rico en agua, que podría estar rodeando un núcleo rocoso. El metano de la atmósfera absorbe la luz roja, pero permite que los tonos verdes y azulados sean dispersados al espacio. Eso provoca sus característicos colores. Las nuevas imágenes de las tormentas de Urano y Neptuno son parte de un proyecto a largo plazo del telescopio Hubble. Cada año, crea imágenes de los planetas más alejados cuando se encuentran en el punto más cercano, a la Tierra, de sus órbitas.

El objetivo es estudiar los cambios estacionales a largo plazo. Así como entender cuánto duran, y cómo son, los fenómenos transitorios en la atmósfera de ambos planetas. Cosas como las tormentas oscuras visibles en Neptuno podrían ser muy breves. Tanto que es posible que hayan existido en múltiples ocasiones sin que el telescopio Hubble llegase a detectarlas cuando volvía a observar el planeta. Con este proyecto, lo que buscan los astrónomos es intentar detectarlas siempre que sea posible. También ayuda a entender las condiciones de ambos planetas gigantes.

La dificultad de predecir el tiempo

Las imágenes del telescopio Hubble permiten analizar los patrones atmosféricos de Urano y Neptuno con el paso del tiempo. Los meteorólogos, aquí en nuestro planeta, hacen algo similar. Utilizan imágenes para analizar los patrones atmosféricos. Con ellos, predicen cuál será el tiempo que podemos esperar al día siguiente en nuestra localidad. Es un mecanismo extrapolable a otros lugares del Sistema Solar. Incluso si no se tienen observaciones repetidas con regularidad. Lo que se espera es que el telescopio Hubble ayude a largo plazo.

Porque todas esas imágenes podrán ayudar a comprender mejor el comportamiento de los gigantes helados. No hay que olvidar, a fin de cuentas, que los hemos estudiado menos que Júpiter y Saturno. Entender cómo se comporta la meteorología de ambos lugares ayudará a entender, también, las atmósferas de otros planetas. Incluso del nuestro, por raro que pueda parecer. Por su distancia, y la duración de sus estaciones, es necesario tener mucha paciencia para ver cómo se comportan las atmósferas de los planetas.

Es, por tanto, una carrera de fondo. Serán necesarios años de observaciones para tener un patrón atmosférico lo más completo posible. No solo con el telescopio Hubble. Los telescopios de próxima generación también podrán seguir con esas observaciones. En el futuro se espera que entren en funcionamiento herramientas como el telescopio espacial James Webb, o el Telescopio Extremadamente Grande. Esperemos, además, que no haya que esperar mucho tiempo hasta que otra nave vuelva a visitar a los dos planetas más alejados del Sol

Referencias: Phys