Neptuno y Urano tienen mucho en com\u00fan: tienen masas, tama\u00f1os y composiciones atmosf\u00e9ricas similares, pero su aspecto es notablemente diferente. En las longitudes de onda visibles, Neptuno tiene un tono azul intenso y profundo, mientras que Urano tiene un tono claramente p\u00e1lido de cian. Los astr\u00f3nomos ahora tienen una explicaci\u00f3n de por qu\u00e9 los dos planetas son de diferentes colores.<\/p>\n\n\n\n
Una nueva investigaci\u00f3n sugiere que una capa de neblina concentrada que est\u00e1 presente en ambos planetas es m\u00e1s gruesa en Urano que en Neptuno y, por lo tanto, \u00abblanquea\u00bb la apariencia de Urano m\u00e1s que la de Neptuno. Este efecto de blanqueamiento es similar a c\u00f3mo las nubes en las atm\u00f3sferas de los exoplanetas opacan o \u00abaplanan\u00bb las caracter\u00edsticas en los espectros de los exoplanetas. Si no hubiera neblina en las atm\u00f3sferas de Neptuno y Urano, ambos aparecer\u00edan casi del mismo azul como resultado de la dispersi\u00f3n de la luz azul en sus atm\u00f3sferas. Este proceso, conocido como dispersi\u00f3n de Rayleigh, es lo que hace que el cielo sea azul aqu\u00ed en la Tierra. La dispersi\u00f3n de Rayleigh ocurre predominantemente en longitudes de onda m\u00e1s cortas y m\u00e1s azules; la luz roja dispersada por la neblina y las mol\u00e9culas de aire se absorbe m\u00e1s que la luz azul por las mol\u00e9culas de metano de la atm\u00f3sfera de los planetas. En la Tierra, son las mol\u00e9culas de nitr\u00f3geno en la atm\u00f3sfera las que dispersan la mayor parte de la luz de esta manera, mientras que en Neptuno y Urano, el hidr\u00f3geno es la principal mol\u00e9cula de dispersi\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n
Esta conclusi\u00f3n proviene de un modelo que un equipo internacional dirigido por Patrick Irwin, profesor de F\u00edsica Planetaria de la Universidad de Oxford, desarroll\u00f3 para describir las capas de aerosoles en las atm\u00f3sferas de Neptuno y Urano.<\/p>\n\n\n\n
Un aerosol es una suspensi\u00f3n de finas gotas o part\u00edculas de un gas. Los ejemplos comunes en la Tierra incluyen neblina, holl\u00edn, humo y niebla. En Neptuno y Urano, las part\u00edculas producidas por la interacci\u00f3n de la luz solar con los elementos de la atm\u00f3sfera (reacciones fotoqu\u00edmicas) son responsables de las neblinas de aerosoles en las atm\u00f3sferas de estos planetas.<\/p>\n\n\n\n
Las investigaciones previas de las atm\u00f3sferas superiores de estos planetas se hab\u00edan centrado en la apariencia de la atm\u00f3sfera en unas longitudes de onda concretas. Sin embargo, este nuevo modelo consta de m\u00faltiples capas atmosf\u00e9ricas y coincide con las observaciones de ambos planetas en una amplia gama de longitudes de onda. El nuevo modelo tambi\u00e9n incluye part\u00edculas de neblina dentro de capas m\u00e1s profundas que anteriormente se pensaba que conten\u00edan solo nubes de hielo de metano y sulfuro de hidr\u00f3geno.<\/p>\n\n\n\n
\u00abEste es el primer modelo que se ajusta simult\u00e1neamente a las observaciones de la luz solar reflejada desde el ultravioleta hasta las longitudes de onda del infrarrojo cercano\u00bb, explic\u00f3 Irwin, quien es el autor principal de un art\u00edculo que presenta este resultado en el Journal of Geophysical Research: Planets. \u00abTambi\u00e9n es el primero en explicar la diferencia en el color visible entre Urano y Neptuno\u00bb.<\/p>\n\n\n\n
El modelo del equipo consta de tres capas de aerosoles a diferentes alturas [5].<\/p>\n\n\n\n
La capa m\u00e1s profunda (referida en el documento como la capa Aerosol-1) es gruesa y est\u00e1 compuesta por una mezcla de hielo de sulfuro de hidr\u00f3geno y part\u00edculas producidas por la interacci\u00f3n de las atm\u00f3sferas de los planetas con la luz solar. La capa superior es una capa extendida de neblina (la capa Aerosol-3) similar a la capa intermedia, pero m\u00e1s tenue. En Neptuno tambi\u00e9n se forman grandes part\u00edculas de hielo de metano por encima de esta capa. \u00a0<\/p>\n\n\n\n
La capa clave que afecta a los colores es la capa intermedia, que es una capa de part\u00edculas de neblina (referida en el art\u00edculo como la capa de Aerosol-2) que es m\u00e1s gruesa en Urano que en Neptuno. El equipo sospecha que, en ambos planetas, el hielo de metano se condensa en las part\u00edculas de esta capa, arrastrando las part\u00edculas hacia la atm\u00f3sfera m\u00e1s profunda en una precipitaci\u00f3n de nieve de metano. Debido a que Neptuno tiene una atm\u00f3sfera m\u00e1s activa y turbulenta que la de Urano, el equipo cree que la atm\u00f3sfera de Neptuno es m\u00e1s eficaz agitando part\u00edculas de metano en la capa de neblina y producir esta nieve. Esto elimina m\u00e1s neblina y mantiene la capa de neblina de Neptuno m\u00e1s delgada que en Urano, con el resultado de que el color azul de Neptuno se ve m\u00e1s fuerte.<\/p>\n\n\n\n
\u00abEsper\u00e1bamos que el desarrollo de este modelo nos ayudara a comprender las nubes y las neblinas en las atm\u00f3sferas de los gigantes de hielo\u00bb, coment\u00f3 Mike Wong, astr\u00f3nomo de la Universidad de California, en Berkeley, y miembro del equipo del estudio. \u00ab\u00a1Explicar la diferencia de color entre Urano y Neptuno fue inesperado!\u00bb<\/p>\n\n\n\n
Para crear este modelo, el equipo de Irwin analiz\u00f3 datos de archivo de varios a\u00f1os del Telescopio Espacial Hubble de la NASA\/ESA<\/a>. Estos datos espectrogr\u00e1ficos se obtuvieron con el Space Telescope Imaging Spectrograph<\/a> (STIS) del Hubble, que cubre una amplia gama de longitudes de onda, desde ultravioleta hasta visible e infrarrojo (0,3\u20131,0 micr\u00f3metros). Se complement\u00f3 con datos de telescopios terrestres: un conjunto de nuevas observaciones del telescopio Gemini North<\/a> y datos de archivo de la Instalaci\u00f3n del Telescopio Infrarrojo de la NASA<\/a>, ambos ubicados en Haw\u00e1i.<\/p>\n\n\n\n El equipo no solo examin\u00f3 los espectros de los planetas, sino que tambi\u00e9n hizo uso de algunas de las muchas im\u00e1genes que el Hubble ha tomado de los dos planetas con su instrumento Wide Field Camera 3<\/a> (WFC3). El Hubble ofrece excelentes vistas de las tormentas atmosf\u00e9ricas distintivas compartidas por ambos planetas conocidas como \u00abpuntos oscuros\u00bb, de las que los astr\u00f3nomos han sido conscientes durante muchos a\u00f1os. No se sab\u00eda exactamente qu\u00e9 capas atmosf\u00e9ricas fueron perturbadas por manchas oscuras para hacerlas visibles al Hubble. El modelo producido por el equipo explica qu\u00e9 le da a las manchas una apariencia oscura y por qu\u00e9 son m\u00e1s f\u00e1ciles de detectar en Urano que en Neptuno.<\/p>\n\n\n\n Los autores pensaron que un oscurecimiento de los aerosoles en la capa m\u00e1s profunda de su modelo producir\u00eda manchas oscuras similares a las que se ven en Neptuno y quiz\u00e1s en Urano. Con las im\u00e1genes detalladas del Hubble pudieron comprobar y confirmar su hip\u00f3tesis. De hecho, se observ\u00f3 que las im\u00e1genes simuladas basadas en ese modelo, coincid\u00edan estrechamente con las im\u00e1genes WFC3 de ambos planetas, produciendo manchas oscuras visibles en las mismas longitudes de onda. Se cree que la misma neblina espesa en la capa de Aerosol-2 en Urano que causa su color azul m\u00e1s claro tambi\u00e9n oscurece las manchas oscuras que se ven con m\u00e1s frecuencia que en Neptuno.<\/p>\n\n\n\n