lustración de Neptuno, visto desde a súa lúa Tritón
Levamos toda a vida referíndonos a eles como ’os xigantes de xeo’ e resulta que igual non o son. Xigantes si, por suposto, trátase de dous mundos enormes, pero feitos de algo máis sólido, e moito máis quente, que a auga conxelada. Hai algo máis de dous meses, publicouse un estudo segundo o cal nas entrañas de Urano e Neptuno ocorre algo verdadeiramente estraño: baixo presións extremas, os materiais do seu interior debátense entre estados que desafian a física clásica, desdibuxando a fronteira entre o sólido e o líquido. Naquel informe suxeríase que o corazón destes mundos podería albergar ’fluídos supercríticos’ ou mesmo xeo super iónico quente. Con todo, toda unha avalancha de novas investigacións apunta agora a unha conclusión aínda máis radical: o xeo non é, nin de lonxe, o protagonista desta historia.
Durante décadas, os estudantes de todo o mundo memorizaron o mesmo esquema do Sistema Solar: primeiro os mundos rochosos como a Terra ou Marte; daquela os xigantes gasosos, Xúpiter e Saturno; e finalmente, nos fríos confíns da nosa veciñanza cósmica, os xigantes de xeo, Urano e Neptuno. Hai vinte anos, os astrónomos xa alteraron ese esquema ao degradar a Plutón á categoría de ’planeta anano’. E agora, parece que chegou o momento de revisar tamén as nosas ideas sobre os dous colosos azuis porque, en realidade, sabemos aínda moi pouco sobre a composición destes dous planetas.
Orixinalmente, Urano e Neptuno recibiron a ’etiqueta’ de mundos xeados porque orbitan máis aló da chamada ’liña de xeo’ do Sistema Solar, é dicir, a fronteira a partir da cal a auga, o amoníaco, o monóxido de carbono e outras moléculas volátiles conxélanse. Por lóxica, se esa rexión era rica en auga conxelada durante a infancia do Sistema Solar, o interior deses mundos debía estar composto maioritariamente por auga, comprimida pola brutal gravidade.
Pero hai un problema grave con esta teoría. E é que as únicas medicións directas e próximas de ambos os mundos realizáronse hai xa 40 anos, cando a histórica sonda Voyager 2 da NASA pasou por Urano en 1986 e por Neptuno en 1989. E aqueles datos, aínda que extremadamente valiosos, son hoxe insuficientes. Por outra banda, estudos recentes de pequenos corpos máis aló da órbita de Neptuno, así como do propio Plutón, revelaron que albergan moita menos auga e amoníaco do que se pensaba, non superando o 50% do seu contido rochoso.
Noutras palabras, a evidencia de que Urano e Neptuno están ’xeados’ é completamente indirecta e circunstancial. E ambos poderían ser moito máis complexos do que pensabamos.
Pescudar que se esconde baixo as espesas atmosferas destes dous colosos planetarios non é só un capricho académico. Porque os planetas lixeiramente máis pequenos que Neptuno (os chamados sub-Neptunos) son, segundo os datos do telescopio espacial Kepler, o tipo de mundo máis común en toda a Vía Láctea. E resulta que temos a dous dos seus ’primos’ aquí, na nosa propia veciñanza, e aínda así apenas os comprendemos.
Para guindar luz sobre a cuestión, un equipo liderado por Edward Young, científico planetario da Universidade de California en Los Ángeles (UCLA), acaba de publicar un extenso estudo en The Astrophysical Journal. Inspirándose na composición coñecida de exoplanetas, Young e os seus colegas simularon modelos matemáticos onde ambos os mundos, Urano e Neptuno, posuían un núcleo de ferro, un manto rochoso e unha enorme envoltura de gas hidróxeno.
O resultado foi, como mínimo, intrigante. Ao mesturarse os materiais baixo presións esmagadoras, o punto de fusión da rocha descendeu drasticamente, dando lugar a colosais océanos de magma fundido. E non, non se trata do magma espeso e volcánico que vemos na Terra. Imaxinemos un fluído denso e supercrítico, aprisionado baixo presións extremas, con xigantescas cantidades de hidróxeno e helio disoltos no seu interior. Unha sopa ardente capaz de conservar a súa asombrosa calor durante miles de millóns de anos grazas ao groso ’abrigo’ illante das súas atmosferas. Cero xeo á vista. Trátase, sen dúbida, dunha reconsideración radical da astrofísica e das contornas nos que ambos os mundos formáronse.
Esta teoría do magma non é unha voz illada. Roberto Tejada Arevalo, astrofísico da Universidade de Princeton, xa elaborou modelos similares fai ao redor dun ano para explicar un enigma histórico: por que Neptuno emite moita máis enerxía térmica interna que Urano. E a súa investigación demostrou que un interior de magma supercrítico mesturado con auga, amoníaco e metano encaixa á perfección coa calor e as propiedades observadas.
Para entender este concepto, podemos imaxinar unha simple botella de aderezo para ensaladas. A temperaturas e presións normais, o vinagre e o aceite sepáranse en capas. Con todo, se sometemos esa vinagreta ás presións infernais de miles de atmosferas (como sucede no corazón de Neptuno) e axitámola con forza, os elementos pesados (rocha e xeo) mesturaranse intimamente cos gases, creando unha emulsión exótica e fluída.
E en 2024 Uri Malamud, do Instituto Technion de Israel, achegou un xiro de porca diferente nun estudo publicado en Icarus. Para este investigador, si que hai xeo en Urano e Neptuno, pero non de auga, senón de metano. Nas súas propias simulacións, o escenario que mellor encaixaba co tamaño e a masa de ambos os planetas producíase cando enormes cantidades de feluxe (carbono puro) mesturábanse co hidróxeno atmosférico primordial. Esta reacción química formaría metano puro, o cal, en estado líquido, terminou afundíndose cara ás entrañas de ambos os mundos.
E hai apenas un mes, Vanessa Ramírez, investigadora da Universidade de Leiden, engadía máis datos ao crebacabezas. Os seus modelos, de feito, apuntaban a que estes mundos poderían estar feitos, en realidade, por máis dunha 60% rocha, e organizados en capas moi diferenciadas. Observacións recentes de Urano co xigantesco radiotelescopio ALMA en Chile detectaron, para rematar, niveis anómalos de monóxido de carbono, un gas que delata un interior profundamente diferente ao que criamos.
Ante esta auténtica avalancha de resultados cruzados, a comunidade científica ten claro que hai un único camiño a seguir: volver alí. Na avaliación decenal de 2023 das Academias Nacionais de Ciencias de EE.UU., os planetólogos engadiron unha sonda orbital a Urano como a prioridade número un absoluta. «Necesitamos desesperadamente -afirmaban os científicos- unha misión insignia para encaixar todas estas pezas do crebacabezas».
Con todo, e mentres a NASA e a ESA deciden se enviar por fin unha nave para desentrañar o misterio, os astrónomos debaten un problema máis mundano: Como chamamos agora a estes planetas? Soan xa varios nomes, aínda que parece que ningún deles está destinado a conseguir os favores do público. Desde logo non o de ’xigantes miscibles’, en honra á mestura íntima dos seus materiais. Poida que outras suxerencias, como ’subxigantes’ ou ’xigantes menores’ téñano máis doado, aínda que é pronto para dicilo. Arevalo prefire ’xigantes de metal’, utilizando a xerga astronómica que denomina metal a todo o que non sexa hidróxeno nin helio.
Jonathan Fortney, astrofísico da Universidade de California, resúmeo con humor ao lembrar unha reunión de expertos de hai anos para planificar futuras misións: «Eramos 10, encerrados nun cuarto durante unha semana. E nin sequera nos puxemos de acordo en cal sería o mellor nome».
FONTE: J. M. Nieves/abc.es/ciencia
