¿Qué tienen en común las nubes del planeta Urano con los huevos podridos?

El sulfuro de hidrógeno, el gas que da a los huevos podridos su olor característico, impregna la atmósfera superior del planeta Urano, como se ha debatido durante mucho tiempo, pero nunca se había demostrado definitivamente. Basándose en sensibles observaciones espectroscópicas realizadas con el telescopio Géminis Norte, los astrónomos descubrieron el nocivo gas que se arremolina en la parte superior de las nubes del planeta gigante. Este resultado resuelve un obstinado y antiguo misterio de uno de nuestros vecinos en el espacio.

Incluso después de décadas de observaciones, y una visita de la nave Voyager 2, Urano se aferró a un secreto esencial, la composición de sus nubes. Gracias al citado telescopio, uno de los componentes clave de las nubes del planeta fue finalmente verificado.

Patrick Irwin, de la Universidad de Oxford, Reino Unido, y otros colaboradores del resto del mundo, diseccionaron espectroscópicamente la luz infrarroja de Urano capturada por el telescopio Géminis Norte de 8 metros, instalado en el monte Mauna Kea de Hawái. Encontraron sulfuro de hidrógeno, el gas odorífero que la mayoría de la gente evita, en la parte superior de las nubes de Urano. La evidencia largamente buscada se publicó en la revista Nature Astronomy.

Los datos de Géminis, obtenidos con el Espectrómetro de Campo Integral en el Infrarrojo Cercano (NIFS), muestrearon la luz solar reflejada de una región inmediatamente superior a la principal capa de nubes visible en la atmósfera de Urano. "Si bien las líneas que tratábamos de detectar apenas estaban allí, fuimos capaces de detectarlas sin ambigüedades gracias a la sensibilidad del NIFS en Géminis, combinada con las exquisitas condiciones en Mauna Kea", dijo Irwin. "Aunque sabíamos que estas líneas estarían al borde de la detección, decidí intentar buscarlas en los datos de Géminis que habíamos adquirido".

"Este trabajo es un uso sorprendentemente innovador de un instrumento originalmente diseñado para estudiar los ambientes explosivos alrededor de enormes agujeros negros en los centros de galaxias distantes", dijo Chris Davis de la Fundación Nacional de Ciencia de los Estados Unidos, uno de los principales financiadores del telescopio Géminis. "Usar el NIFS para resolver un misterio de larga duración en nuestro propio Sistema Solar es una poderosa extensión de su uso". Davis añade.

Los astrónomos han debatido durante mucho tiempo la composición de las nubes de Urano y si el sulfuro de hidrógeno o el amoníaco dominan la cubierta de nubes, pero carecían de pruebas definitivas en cualquier caso. "Ahora, gracias a la mejora de los datos de la línea de absorción del sulfuro de hidrógeno y al maravilloso espectro de Géminis, tenemos la huella que atrapó al culpable", dice Irwin. Las líneas de absorción espectroscópicas (donde el gas absorbe parte de la luz infrarroja de la luz solar reflejada) son especialmente débiles y difíciles de detectar, según Irwin.

La detección de sulfuro de hidrógeno en lo alto de la cubierta de nubes de Urano (y presumiblemente de la de Neptuno) contrasta fuertemente con los planetas gigantes gaseosos interiores, Júpiter y Saturno, donde no se ve sulfuro de hidrógeno por encima de las nubes, sino que se observa amoníaco. La mayor parte de las nubes superiores de Júpiter y Saturno están compuestas por hielo de amoníaco, pero parece que no es el caso de Urano. Estas diferencias en la composición de la atmósfera arrojan luz sobre preguntas acerca de la formación e historia de los planetas.

Leigh Fletcher, miembro del equipo de investigación de la Universidad de Leicester en el Reino Unido, añade que las diferencias entre las cubiertas de las nubes de los gigantes gaseosos (Júpiter y Saturno), y los gigantes de hielo (Urano y Neptuno), fueron probablemente impresas mucho antes del nacimiento de estos mundos. "Durante la formación de nuestro Sistema Solar, el equilibrio entre el nitrógeno y el azufre (y por tanto el amoníaco y el recién detectado sulfuro de hidrógeno de Urano) se determinó por la temperatura y la ubicación de la formación del planeta".

Urano, visto por la Voyager 2. (Foto: NASA/JPL)

Urano quizá no se formó donde se halla ahora

Otro factor en la formación temprana de Urano es la fuerte evidencia de que los planetas gigantes de nuestro Sistema Solar probablemente migraron desde donde se formaron inicialmente. Por lo tanto, confirmar esta información sobre la composición es inestimable para entender el lugar de nacimiento de Urano, la evolución y el perfeccionamiento de los modelos de migraciones planetarias.

Según Fletcher, cuando se forma una cubierta de nubes por condensación, encierra el gas formador de nubes en un depósito interno profundo, oculto bajo los niveles que normalmente podemos ver con nuestros telescopios. "Sólo una pequeña cantidad permanece sobre las nubes como un vapor saturado", dijo Fletcher. "Y por eso es tan difícil capturar las firmas de amoníaco y sulfuro de hidrógeno sobre las cubiertas de las nubes de Urano. Las capacidades superiores de Géminis finalmente nos dieron ese golpe de suerte", concluye Fletcher.

Glenn Orton, del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, y miembro del equipo de investigación señala, "Habíamos sospechado que el gas de sulfuro de hidrógeno estaba influenciando el espectro milimétrico y de radio de Urano durante algún tiempo, pero no pudimos atribuir la absorción necesaria para identificarlo positivamente. Ahora, esa parte del rompecabezas está cayendo en su lugar también".

Si bien los resultados establecen un límite inferior a la cantidad de sulfuro de hidrógeno alrededor de Urano, es interesante especular cuáles serían los efectos en los humanos incluso en estas concentraciones. "Si un desafortunado humano descendiera alguna vez a través de las nubes de Urano, se encontraría con condiciones muy desagradables y odoríferas". Pero el hedor asqueroso no sería lo peor, según Irwin. "La asfixia y la exposición en la atmósfera de 200 grados centígrados negativos hecha principalmente de hidrógeno, helio y metano, pasaría factura mucho antes del olor", concluye Irwin.

Los nuevos hallazgos indican que aunque la atmósfera podría ser desagradable para los humanos, este lejano mundo es un terreno fértil para sondear la historia temprana de nuestro Sistema Solar y quizás entender las condiciones físicas de otros mundos grandes y helados que orbitan las estrellas más allá de nuestro Sol. (Fuente: NCYT Amazings)