Durante su monitoreo anual de rutina del clima en
los planetas exteriores de nuestro sistema solar, el Telescopio Espacial Hubble
de la NASA descubrió una nueva y misteriosa tormenta oscura en Neptuno
(derecha) y brindó una nueva mirada a una tormenta de larga duración que rodea
la región del polo norte en Urano. (Izquierda).
Al igual que la Tierra, Urano y Neptuno tienen temporadas,
que probablemente impulsan algunas de las características en sus
atmósferas. Pero sus temporadas son mucho más largas que en la Tierra,
abarcando décadas en lugar de meses.
La nueva vista del Hubble de Neptuno muestra la
tormenta oscura, que se ve en la parte superior central. Apareciendo
durante el verano del sur del planeta, la característica es el cuarto y último
misterioso vórtice oscuro capturado por el Hubble desde 1993. La nave espacial
Voyager 2 descubrió otras dos tormentas oscuras en 1989 mientras volaba por el
remoto planeta. Desde entonces, solo el Hubble ha tenido la sensibilidad
en la luz azul para rastrear estas características difíciles de detectar, que
aparecieron y se desvanecieron rápidamente. Un estudio dirigido por la
Universidad de California, Berkeley, el estudiante universitario Andrew Hsu
estimó que las manchas oscuras aparecen cada cuatro o seis años en diferentes
latitudes y desaparecen después de unos dos años.
El Hubble descubrió la última tormenta en
septiembre de 2018 en el hemisferio norte de Neptuno. La característica es
de aproximadamente 6,800 millas de ancho.
A la derecha de la característica oscura están las
"nubes compañeras" blancas brillantes. Hubble ha observado nubes
similares que acompañan a vórtices anteriores. Las nubes brillantes se
forman cuando el flujo de aire ambiente se perturba y se desvía hacia arriba
sobre el vórtice oscuro, lo que hace que los gases se congelen en cristales de
hielo de metano. Estas nubes son similares a las nubes que aparecen como rasgos
en forma de panqueque cuando el aire es empujado sobre las montañas en la
Tierra (aunque Neptuno no tiene una superficie sólida). La nube larga y
delgada a la izquierda del punto oscuro es una característica transitoria que
no forma parte del sistema de tormentas.
No está claro cómo se forman estas
tormentas. Pero al igual que la Gran Mancha Roja de Júpiter, los vórtices
oscuros se arremolinan en una dirección anticiclónica y parecen extraer
material de niveles más profundos en la atmósfera del gigante de hielo.
Las observaciones del Hubble muestran que ya en
2016, el aumento de la actividad de las nubes en la región precedió a la
aparición del vórtice. Las imágenes indican que los vórtices probablemente
se desarrollen más profundamente en la atmósfera de Neptuno, volviéndose
visibles solo cuando la cima de la tormenta alcanza altitudes más altas.
La instantánea de Urano, como la imagen de Neptuno,
revela una característica dominante: una vasta capa de nubes brillantes en el
polo norte.
Los científicos creen que esta característica es el
resultado de la rotación única de Urano. A diferencia de todos los demás
planetas del sistema solar, Urano está inclinado casi de lado. Debido a
esta inclinación extrema, durante el verano del planeta, el Sol brilla casi
directamente sobre el polo norte y nunca se pone. Urano se está acercando
a la mitad de su temporada de verano, y la región de casquete polar se está
volviendo más prominente. Esta capucha polar puede haberse formado por
cambios estacionales en el flujo atmosférico.
Cerca del borde de la capa nubosa hay una gran nube
compacta de hielo de metano, que a veces es lo suficientemente brillante como
para ser fotografiada por astrónomos aficionados. Una banda de nubes
estrecha rodea el planeta al norte del ecuador. Es un misterio cómo bandas
como estas están confinadas a anchos tan estrechos, porque Urano y Neptuno
tienen chorros de viento muy amplios que soplan hacia el oeste.
Ambos planetas están clasificados como planetas
gigantes de hielo. No tienen una superficie sólida, sino más bien mantos
de hidrógeno y helio que rodean un interior rico en agua, tal vez envuelto
alrededor de un núcleo rocoso. El metano atmosférico absorbe la luz roja,
pero permite que la luz azul-verde se disperse de nuevo al espacio, dando a
cada planeta un tono cian.
Las nuevas imágenes de Neptuno y Urano son del
programa Legado de Atmósferas Externas del Planeta (OPAL), un proyecto a largo
plazo del Hubble, dirigido por Amy Simon del Centro de Vuelo Espacial Goddard
de la NASA en Greenbelt, Maryland, que anualmente captura mapas globales de
nuestro sistema solar exterior. Planetas cuando están más cerca de la Tierra en
sus órbitas. Los objetivos clave de OPAL son estudiar los cambios
estacionales a largo plazo, así como capturar eventos comparativamente
transitorios, como la aparición de la mancha oscura de Neptuno. Estas
tormentas oscuras pueden ser tan fugaces que en el pasado algunas de ellas
pueden haber aparecido y desaparecido durante las brechas de varios años en las
observaciones de Hubble sobre Neptuno. El programa OPAL asegura que los
astrónomos no se perderán otro.
Estas imágenes son parte de un álbum de recortes de
instantáneas del Hubble de Neptuno y Urano que rastrean los patrones climáticos
a lo largo del tiempo en estos planetas fríos y distantes. Así como los
meteorólogos no pueden predecir el clima en la Tierra mediante el estudio de
algunas instantáneas, los astrónomos no pueden rastrear las tendencias
atmosféricas en los planetas del sistema solar sin observaciones periódicas. Los
astrónomos esperan que el monitoreo a largo plazo del Hubble de los planetas
exteriores les ayude a desentrañar los misterios que aún persisten en estos
mundos lejanos.
Analizar el clima en estos mundos también ayudará a
los científicos a comprender mejor la diversidad y las similitudes de las
atmósferas de los planetas del sistema solar, incluida la Tierra.
