La causa de que Urano esté perdiendo parte de su atmósfera

Por lo que se sabe, el planeta Urano está perdiendo una pequeña parte de su atmósfera, que se fuga al espacio, quizá por efecto del campo magnético del planeta. Una nueva revisión de los datos reunidos en 1986 por la sonda espacial Voyager 2 a su paso junto a Urano, ha revelado que la nave, la única que ha visitado ese mundo, captó aquel año algo de lo que nadie se había dado cuenta hasta ahora.

Hace 34 años, sin que nadie lo supiera, la Voyager 2 voló a través de un plasmoide, una burbuja magnética gigante que puede haber estado expulsando al espacio parte de la atmósfera de Urano. El tardío e inesperado hallazgo plantea nuevas cuestiones sobre el entorno magnético único del planeta.

Las atmósferas planetarias de todo el sistema solar tienden a perder materia en el espacio poco a poco. Por ejemplo, de la atmósfera de Venus escapa hidrógeno que acaba uniéndose al viento solar. Este es la corriente constante de partículas que escapan del Sol. Júpiter y Saturno expulsan masas gaseosas cargadas eléctricamente. Incluso la atmósfera de la Tierra sufre fugas, aunque esto no debe preocuparnos porque la atmósfera se mantendrá durante mil millones de años más o menos.

Los efectos de todos estos escapes son minúsculos en la escala humana del tiempo, pero a muy largo plazo pueden alterar de manera drástica el destino de un planeta, tal como señala Gina DiBraccio, astrofísica en el Centro Goddard de Vuelos Espaciales de la NASA y miembro del equipo científico de la sonda espacial MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution). Un ejemplo claro que ella expone es el de Marte. En el pasado lejano, era un planeta húmedo con una atmósfera espesa. Sin embargo, después de cuatro mil millones de años de fuga de gas marciano al espacio, es hoy el planeta seco que conocemos.

La fuga de gas de la atmósfera de un planeta hacia el espacio se ve influenciada por el campo magnético de ese planeta, que puede tanto promover el proceso como obstaculizarlo. A menudo los campos magnéticos protegen a los planetas, evitando la incidencia de ráfagas de viento solar que destruyen la atmósfera. Pero también pueden crear oportunidades de escape, como las gigantescas masas gaseosas cargadas eléctricamente que se desprenden de Saturno y Júpiter cuando las líneas del campo magnético se enredan. De cualquier manera, para entender cómo cambian las atmósferas, los científicos deben prestarle mucha atención al magnetismo.

La Voyager 2 tomó esta imagen al acercarse al planeta Urano el 14 de enero de 1986. El color azulado del planeta se debe al metano de su atmósfera, que absorbe en gran medida longitudes de onda de luz roja. (Foto: NASA JPL / Caltech)

El magnetismo es una razón más por la que Urano constituye un misterio. El sobrevuelo de la Voyager 2 en 1986 reveló cuán magnéticamente raro es el planeta.

Urano es extraño también en otros aspectos. A diferencia de cualquier otro planeta de nuestro sistema solar, Urano está tendido en vez de erguido, en el sentido de que su eje de rotación está en posición horizontal en vez de vertical, con respecto al plano de su órbita. El planeta efectúa una vuelta completa sobre sí mismo cada 17 horas. El eje de su campo magnético está orientado con una desviación de unos 60 grados respecto del eje de giro, así que mientras el planeta gira, su magnetosfera (el espacio “esculpido” por su campo magnético) tiembla como un balón de fútbol mal lanzado. Los científicos aún no saben cómo representarla con suficiente fidelidad en modelos digitales.

Poco conocidos en la época del paso de la Voyager 2 por Urano, los plasmoides han acabado siendo identificados como una importante forma de pérdida de masa en los planetas. Estas burbujas gigantes de plasma, o gas electrificado, se desprenden del extremo de la magnetocola de un planeta, la parte de su campo magnético que el Sol rechaza empujándola como el viento lo hace con una manga de viento en la Tierra. Con suficiente tiempo, los plasmoides que escapan hacia el espacio pueden drenar los iones de la atmósfera de un planeta, cambiando drásticamente su composición.

Los plasmoides habían sido observados en la Tierra y en otros planetas, pero nadie había detectado este fenómeno en Urano hasta ahora.

El plasmoide que DiBraccio y Dan Gershman (del Centro Goddard de Vuelos Espaciales de la NASA) han encontrado ocupó apenas 60 segundos del vuelo de 45 horas del Voyager 2 por las inmediaciones de Urano. Apareció en los datos del magnetómetro como un pico con una subida y una bajada muy rápidas. Representado en 3D, tiene una forma cilíndrica.

Comparando sus resultados con los plasmoides observados en Júpiter, Saturno y Mercurio, los autores del nuevo estudio estiman que el de Urano tenía una forma cilíndrica, con un tamaño de varios cientos de miles de kilómetros. Suponen que, como todos los plasmoides planetarios, estaba lleno de partículas cargadas, la mayoría de ellas de hidrógeno ionizado.

Las lecturas del interior del plasmoide, mientras la Voyager 2 volaba a través de él, aportan pistas sobre su origen. Mientras que algunos plasmoides tienen un campo magnético interno retorcido, DiBraccio y Gershman observaron bucles magnéticos suaves y cerrados. Estos plasmoides en forma de bucles se forman típicamente cuando un planeta en rotación lo bastante rápida lanza jirones de su atmósfera al espacio. (Fuente: NCYT Amazings)