Retomo la serie sobre el Sistema Solar con uno de los gigantes externos: Urano.
Urano, visto por la Voyager 2.
Créditos: NASA.
Urano es el séptimo planeta del Sistema Solar, y forma parte de los cuatro gigantes gaseosos. Orbita a una distancia de 2900 millones de kilómetros (20 veces la distancia Tierra-Sol), y da una vuelta alrededor del Sol con bastante calma: tarda 84 años en completar una órbita completa. Tiene un radio de 25000 kilómetros (frente a los 6400 kilómetros del radio terrestre) y una masa de 14 veces y media la masa de nuestro planeta. Como podéis ver en la imagen de arriba no tiene ninguna característica apreciable. Esto se debe a que está compuesto sobre todo de gas y lo que estamos viendo son sus nubles, hechas principalmente de hidrógeno y helio como en el caso de todos los gigantes gaseosos. Sin embargo, Urano y Neptuno se diferencian de Júpiter y Saturno en que en su atmósfera contiene una mayor cantidad de hielos, agua, amoníaco y metano. Aunque no es visible, Urano tiene un núcleo sólido de hielo y roca.
Es complicado determinar la estructura que tienen los gigantes gaseosos, pero mediante modelizaciones podemos hacernos una idea de qué los componen. En el caso de Urano, el modelo general predice que en él existe un núcleo rocoso no muy grande (que sería un 20% del radio total del planeta, y con una masa equivalente a la mitad de la Tierra). Este núcleo estaría cubierto por un manto de hielos que constituye la mayor parte del planeta (con casi 13,5 veces la masa de la Tierra). La capa más externa, las nubes, sólo tienen otro 0.5 veces la masa de nuestro planeta, y cubren el último 20% de Urano.
Al igual que el resto de los planetas gigantes, Urano también cuenta con un sistema de anillos pero que ofrecen una apariencia completamente diferente del resto cuando los miramos desde la Tierra, como podéis ver en la siguiente imagen:
Urano y sus anillos visto por el
Telescopio Espacial Hubble.
Créditos: Erich Karkoschka / NASA
Efectivamente, los anillos son perpendiculares a nuestra línea de visión, al contrario de lo que pasa con otros sistemas de anillos como los de Saturno o Júpiter, que aparecen prácticamente de canto respecto de nosotros. Esto nos da ya pistas de que hay algo diferente en Urano: el eje de rotación del planeta está completamente tumbado respecto del resto de los planetas. Para hacernos una idea sencilla, todos los planetas del sistema solar giran sobre si mismos, y lo hacen aproximadamente sobre un mismo eje. Todos menos Urano, como muestra el siguiente gráfico (pinchar para ver en grande)
Ejes de rotación de los planetas (y Plutón) del Sistema Solar.
Pinchar para ver en grande.
Además, al igual que en el caso del resto de los gigantes gaseosos, Urano tiene un sistema de satélites muy rico: consta de 27 satélites naturales conocidos (aunque este número no es definitivo, es fácil que existan más cuerpos orbitando alrededor de Urano). En total, este sistema planetario es el menos masivo de los que tienen los planetas gaseosos, y curiosamente también se encuentra "tumbado": los satélites orbitan en el mismo plano que los anillos, es decir, dan vueltas de frente a nosotros.
Montaje de los cinco satélites más grandes de Urano,
ordenados en función de su distancia a Urano (izquierda más cerca).
En orden: Miranda, Ariel, Umbriel, Titania y Oberón.
Como se puede ver, Ariel no ha sido cubierto completamente por la cámara.
Créditos: NASA
Curiosidades sobre Urano:
- Debido a la gran distancia a la que está, Urano tardó mucho más que los planetas más cercanos en ser descubierto: no fue hasta 1781 cuando Sir William Herschel anunció su descubrimiento. ¡Y en un principio se pensó que era un cometa!
- Su atmósfera es la maś fría del Sistema solar, alcanzando los -224 ºC.
- Sin embargo, sobre esta atmósfera existe una capa más caliente que se encuentra a unos 550-600 ºC. Todavía no está muy claro de dónde procede el calor para generar esta capa en la atmósfera.
- A pesar de hablar de un manto de hielo sobre el núcleo de Urano, no debemos pensar en algo parecido a un Polo Norte enorme: debido a las condiciones de presión y temperatura en el interior, el manto es más parecido a un fluído caliente y denso.
- Urano no muestra características apreciables en su atmósfera, al menos en luz visible.Pero si lo observamos en infrarrojo, se pueden apreciar marcas en su superficie que parecen indicar que bajo las capas superioes de las nubes, hay enormes tormentas.
Urano visto desde el observatorio Keck en infrarrojos.
Se ven claramente estructuras claras en la atmósfera del planeta.
Créditos: Lawrence Srommovsky / Observatorio Keck.
- La inclinación de Urano hace que a lo largo de su año, el polo norte reciba luz durante la mitad del tiempo, y el polo sur la otra mitad (al contrario de lo que ocurre en la Tierra, que recibe la mayor parte de la luz en el ecuador). Sin embargo, como Urano tarda 84 años terrestres en dar una vuelta alrededor del Sol, esto significa que mientras un polo pasa 42 años recibiendo la luz del Sol directamente...el otro polo pasa 42 años en completa oscuridad.
- ¡Y sus estaciones duran 21 años cada una!
- La inclinación de sus anillos y su eje de rotación es algo muy extraño, sobre todo si comparamos Urano con el resto de los planetas. Lo habitual es que todos los planetas tengan un ángulo de rotación similar porque se formaron con el mismo mecanismo (espero explicar esto en una entrada dentro de poco), y esto es lo que encontramos para todos los casos excepto Urano. Esto hace pensar que Urano pudo haber sufrido un impacto con un cuerpo muy masivo (otro embrión de planeta) durante su formación: esto puede haberle "tumbado" por completo, ¡de ahí lo extraño de su eje!
- El hecho de que los satélites también tengan esta inclinación hace que cuando los miramos desde la Tierra, parezcan recorrer la circunferencia como las agujas del reloj.
Sistema de Urano visto por el Telescopio Espacial Hubble.
Créditos: NASA
- Los satélites de Urano tienen nombres de personajes de novelas de Shakespeare y Alexander Pope.
- El satélite llamado Miranda (el quinto más grande de Urano) debio haber sido el cuerpo más activo geológicamente del Sistema Solar: su superficie esta "hecha un cromo", y parece estar hecha "a trozos". Todo parece indicar que debido al efecto gravitatorio de Urano, el satélite se calentó hasta llegar a provocar muchísima actividad volcánica. La superficie es tan extraña que se llego a pensar que, tal vez, Miranda había sido destruída por un impacto y se había vuelto a juntar posteriormente, aunque este modelo está ya descartado.
Miranda, vista por la sonda Voyager 2.
Créditos: NASA
- Los anillos de Urano son tenues: las partículas que los componen son bastante oscuras y reflejan poca luz. El tamaño de estas particulas va desde unas pocas micras (0,000001 metros) hasta algunos metros.
- No está claro quién descubrió el sistema de anillos de Urano. El propio William Herschel indicó que sospechaba la presencia de un anillo, y describió corectamente el ángulo, tamaño y color de este. Sin embargo, en los años posteriores ningún otro astrónomo comentan su presencia, lo que pone en duda que Herschel realmente descubriese estos anillos. La primera referencia inequívoca que tenemos de ellos ocurre en1977, y no fue porque alguien los viese directamente: al contrario, se observó como una estrella cerca de Urano parpadeaba cinco veces, lo que hizo pensar que algo estaba ocultando dicha estrella. A día de hoy se conocen 13 anillos diferentes, y ninguno de ellos es demasiado grueso.
Variación de la inclinación de los anillos de Urano
vista por el Telescopio Espacial Hubble:
a medida que el planeta rota y la posición de la Tierra cambia,
podemos ver los anillos de canto.
Créditos: NASA / ESA
- Que los anillos tengan la misma inclinación que el eje de rotación del planeta hace sospechar que se formaron después de que se formase Urano. Una hipótesis para explicar su existencia propone que estos anillos pueden ser el resultado de la pulverización de una antigua luna: los tremendos efectos gravitacionales de un cuerpo como Urano pueden destrozar un satélite, y sus restos se habrían extendido en la órbita formando los actuales anillos.
Vista de Urano por la sonda Voyager 2.
Créditos: NASA
