¿Cuánto dura un día en Urano? Parece que unos segundos más de lo que creíamos

Urano, el planeta que gira tumbado sobre su costado, guarda aún muchos secretos bajo su atmósfera helada. Una nueva medición ultraprecisa de su rotación podría ser la clave para explorarlo por fin muy de cerca.

Por Enrique Coperías

Imagen de Urano tomada por la sonda espacial Voyager 2 en 1986. Cortesía: NASA

Imagen de Urano tomada por la sonda espacial Voyager 2 en 1986. Cortesía: NASA

Urano, el séptimo planeta del Sistema Solar, siempre ha sido un cuerpo celeste enigmático. No solo por su tonalidad azul verdosa y su lejanía respecto al Sol, sino porque gira literalmente acostado. Su eje de rotación está inclinado 98 grados respecto a su plano orbital, lo que significa que gira casi de lado.

Esta inclinación extrema, sumada a un campo magnético inclinado y excéntrico, ha dificultado durante décadas un cálculo preciso de su rotación. Ahora, un nuevo estudio liderado por el astrónomo Laurent Lamy, del Observatorio de París, en Francia, ha conseguido la medición más precisa hasta la fecha del día uraniano, y ha propuesto un nuevo sistemade coordenadas longitudinales más exacto para Urano, mejorando así nuestras posibilidades de explorarlo en detalle en el futuro.

Desde que la sonda Voyager 2 pasó por Urano el 24 de enero de 1986, se sabe que el planeta completaba una rotación aproximadamente cada 17 horas, 14 minutos y 24 segundos. Esta estimación se basó en la detección de señales de radio generadas por las auroras en sus polos magnéticos y en mediciones del campo magnético del planeta.

Un día en Urano dura exactamente 17 horas, 14 minutos y 52 segundos

Sin embargo, este cálculo tenía un margen de error de más o menos 36 segundos, lo que a lo largo del tiempo se traduce en una desviación significativa en la posición de referencia del planeta. Eso suponía una gran limitación para planificar futuras misiones espaciales o incluso para cartografiar Urano con precisión desde la Tierra.

El nuevo estudio, publicado en la revista Nature Astronomy, ha logrado reducir ese margen de error en un factor de mil, lo que representa un avance enorme en términos de exactitud.

La nueva medición indica que un día en Urano dura exactamente 17 horas, 14 minutos y 52 segundos, es decir, veintiocho segundos más que la estimación anterior. Aunque la diferencia pueda parecer mínima, su relevancia es enorme: ahora podemos confiar en esta medida durante décadas sin que pierda validez, lo que abre la puerta a misiones espaciales mucho más precisas.

Aurora captada en Urano por el Hubble. Cortesía: ESA/Hubble & NASA, L. Lamy / Observatoire de Paris

Auroras de Urano

Para lograrlo, los científicos no se limitaron a repasar los datos antiguos de la Voyager 2. En su lugar, analizaron un conjunto de observaciones del telescopio espacial Hubble, tomadas entre 2011 y 2022, que captaron la evolución de las auroras ultravioleta en los polos magnéticos de Urano.

Estas auroras se comportan como faros que giran con el planeta, y al seguir su trayectoria durante más de una década, los investigadores pudieron rastrear con gran exactitud cómo se mueve el campo magnético respecto al eje de rotación.

Pero, ¿por qué es tan complicado medir la rotación de planetas como Urano? En cuerpos sólidos como la Tierra o Marte, basta con observar puntos fijos en la superficie para calcular el tiempo que tarda en dar una vuelta completa. Pero en los gigantes gaseosos, como Júpiter, Saturno, Urano o Neptuno, no hay una superficie claramente visible.

Además, sus atmósferas están dominadas por tormentas y vientos violentos que hacen que las capas externas se muevan a distintas velocidades según la latitud, lo que dificulta identificar un patrón fijo de rotación. Por eso, los científicos recurren a métodos indirectos, como el seguimiento de campos magnéticos y de emisiones de radio, para obtener estimaciones más fiables.

Un campo magnético muy inclinado

El caso de Urano es especialmente singular por el peculiar comportamiento de su campo magnético. Mientras que en la Tierra los polos magnéticos están relativamente alineados con los polos geográficos, en Urano el campo está inclinado 59 grados respecto al eje de rotación, y está además desplazado hacia un lado del planeta.

Esto hace que sus polos magnéticos describan un círculo amplio mientras el planeta gira, lo que inicialmente dificultaba identificar con precisión cuándo se completaba una vuelta.

A pesar de lo extraordinario de la mejora en la medición, los expertos aclaran que el nuevo valor del día uraniano no es «radicalmente diferente» del anterior. Según el astrónomo Tim Bedding, de la Universidad de Sídney, en Australia, el valor actualizado está dentro del margen de error del cálculo de 1986. Pero lo que hace la diferencia es el nivel de exactitud logrado ahora: «No es tanto que haya cambiado; es que ahora es lo bastante preciso como para resultar útil», dice Bedding

Urano, el planeta gigante helado que gira de lado, revela nuevos secretos gracias al telescopio Hubble.

Urano, el planeta gigante helado que gira de lado, revela nuevos secretos gracias al telescopio Hubble. Un estudio de 20 años muestra que el metano está escasamente distribuido en los polos y que la neblina polar se ha intensificado con el paso del tiempo. Estos cambios anticipan el verano boreal que vivirá el planeta en 2030. Cortesía: NASA, ESA, E. Karkoschka (LPL)

Básico para futuras misiones a Urano

Y esa utilidad no es solo académica. Así es, una de las aplicaciones más importantes de este nuevo dato será su incorporación en el diseño de futuras misiones espaciales a Urano. Hasta ahora, una sonda enviada al planeta tendría dificultades para calcular con precisión su órbita o dónde ingresar en la atmósfera de Urano debido a la incertidumbre sobre su rotación.

Con la nueva medición, es posible prever con gran exactitud la orientación y la posición del planeta en cualquier momento, lo que facilita enormemente tareas críticas como el descenso de una cápsula o la toma de imágenes detalladas.

Es más, el equipo de investigación ha propuesto un nuevo sistema de longitudes basado en el período de rotación revisado. Este marco permitirá a los astrónomos hacer un mapeo más coherente de las características atmosféricas y del entorno magnético de Urano. Este sistema será especialmente útil para comparar observaciones pasadas, presentes y futuras, lo que proporcionará una base sólida para el estudio a largo plazo del planeta.

Un gran paso para la exploración del Sistema Solar exterior

Por último, este trabajo no solo beneficia a Urano. Las técnicas empleadas pueden servir como modelo para reevaluar la rotación de otros planetas gigantes, como Neptuno, donde también persisten grandes incertidumbres. En conjunto, este tipo de estudios permiten mejorar la comprensión de la física planetaria, desde la dinámica atmosférica hasta la estructura interna y la generación de campos magnéticos.

En palabras de Laurent Lamy, autor principal del estudio del Observatorio de París, la nueva medición del día uraniano es un pequeño ajuste en los números, pero un gran paso para la exploración del Sistema Solar exterior.

Con ella, la comunidad científica da un paso más hacia la posibilidad de enviar una misión espacial dedicada a Urano, un planeta del que aún sabemos sorprendentemente poco, pero que podría ofrecer pistas fundamentales sobre la formación y evolución de los planetas gigantes y de los sistemas planetarios en general. ▪️

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