Urano: de planeta ignorado a posible prioridad de la NASA
Pese a que ha sido poco estudiado, el gigante de hielo podría representar el tipo de planeta más común de la galaxia. Por eso, un grupo de científicos recomienda a la NASA que organice una nueva misión a este enigmático mundo.
Urano, el séptimo planeta desde el Sol, solo ha sido visitado una vez durante un sobrevuelo realizado por la nave espacial Voyager 2 en 1986. Ahora los científicos quieren volver a estudiar el planeta y sus lunas en detalle.
Urano es quizás el planeta más extraño del sistema solar. En algún momento de su historia, el gigante de hielo sufrió un fuerte impacto y desde entonces gira inclinado. Más de 27 lunas y una docena de anillos rodean a este mundo.
La atmósfera del planeta es una mezcla de hidrógeno, helio y compuestos más pesados que se constituyen como hielos en las profundidades de las gélidas nubes de Urano.
No obstante, más allá de un puñado de datos intrigantes, los científicos saben poco sobre este mundo de color azul lechoso, que fue visitado por primera y única vez por la nave espacial Voyager 2 en 1986; pero esta falta de conocimiento podría estar a punto de cambiar.
Un informe preparado por científicos planetarios y publicado esta semana ha recomendado a la NASA que considere una misión a Urano dentro de la próxima década como una prioridad, tan pronto como en 2031.
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“Creo que vamos a ver algunas sorpresas realmente extraordinarias allí y aprender mucho sobre la formación de los planetas en general; y podríamos descubrir algunos nuevos mundos oceánicos”, se ilusiona Jonathan Lunine de la Universidad de Cornell, quien presidió el panel sobre planetas gigantes que formó parte del informe.
Estas imágenes de Urano tomadas por el telescopio Keck II en Hawai revelan detalles sobre la enigmática atmósfera del planeta. El polo norte de Urano (a la derecha en la imagen) se caracteriza por un enjambre de características similares a tormentas y un patrón ondulado inusual de nubes que rodea al ecuador del planeta.
Un aspecto que resulta atractivo a los especialistas es que tanto Urano como Neptuno, el otro gigante de hielo del sistema solar, podrían ser representativos del tipo de planeta más común de la galaxia. Los científicos piensan que resolver los misterios de Urano, como su extraño campo magnético, su estructura interior oculta y sus temperaturas sorprendentemente heladas, podría ser crucial no sólo para comprender a los gigantes de hielo de la Vía Láctea, sino también para desbloquear pistas sobre la historia de nuestro sistema solar.
La misión propuesta, llamada Uranus Orbiter and Probe (Orbitador y Sonda a Urano), liberaría una pequeña sonda para husmear la atmósfera de este mundo mientras un orbitador gira alrededor del sistema planetario durante un período de varios años. Es un plan similar a la exitosa misión Cassini, de la NASA, que exploró el sistema de Saturno de 2004 a 2017.
“Los retornos de esta misión serán tan ricos que tocarán casi todos los campos de la ciencia planetaria”, asegura la astrónoma planetaria Heidi Hammel de la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía. Se ve un Urano de peluche detrás de ella durante nuestra videollamada y, antes de colgar, el borroso planeta azul me ofrece chocar los cinco. “Estoy bastante feliz”, confiesa Hammel.
La nave espacial interplanetaria del futuro
En cada nueva década, la comunidad científica planetaria establece un conjunto de recomendaciones sobre qué priorizar durante los próximos 10 años de exploración e investigación. El documento resultante, conocido como el informe decenal planetario, es utilizado como guía por la NASA y por la Fundación Nacional de Ciencias de los Estados Unidos (NSF, por sus siglas en inglés) mientras deciden en qué proyectos invertir.
El último informe decenal, publicado en 2011, recomendó que la comunidad priorice una misión multidimensional de retorno de muestras de Marte. El rover Perseverance de la NASA está actualmente completando la primera fase de esta tarea a medida que va atravesando la superficie del planeta rojo, recolectando y almacenando roca y tierra marciana para un eventual regreso a la Tierra.
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El documento también recomendó una misión a la luna helada de Júpiter, Europa, que es uno de los lugares más prometedores del sistema solar para la búsqueda de vida. Eso motivó el envío de la nave espacial Europa Clipper, que está programada para ser lanzada en 2024.
El informe de la década pasada clasificó una misión a Urano como su tercera prioridad más alta.
“Tener dos de estos informes decenales seguidos recomendando ir a Urano es algo bueno”, dice Hammel. “Está mostrando consistencia y evidenciando el deseo de la comunidad científica planetaria de volver a ese mundo”.
El nuevo informe, de 2022, enfatizó la importancia de la búsqueda de vida más allá de la Tierra en nuestro sistema solar, particularmente la vida subsuperficial, es decir, organismos que podrían sobrevivir debajo de la superficie marciana o en los océanos que chapotean dentro de las lunas alienígenas. “La NASA debería acelerar el desarrollo y la validación de tecnologías de detección de vida listas para ser utilizadas en misiones”, comentó el copresidente del informe decenal Robin Canup, del Instituto de Investigación del Suroeste (de los Estados Unidos), durante una sesión informativa sobre el informe.
Una visita a Encélado, una luna helada de Saturno que podría albergar una próspera biosfera en su océano subsuperficial, es la segunda nueva misión insignia mejor clasificada, aunque no se realizaría hasta la década de 2050, cuando las condiciones sean más favorables para explorar el eruptivo polo sur de la luna.
De todos modos, la misión a Urano, un mundo que es muy poco probable que albergue vida tal como la conocemos, fue seleccionada como la de mayor prioridad en el informe de 2022.
“Estaba claro para nosotros que Urano tenía el punto óptimo en términos de cosas que aún no se habían explorado y descubierto”, dice Lunine. “Creo que se vende a sí mismo como una misión”.
Encélado, una de las lunas de Saturno, fue identificada como el segundo objetivo de mayor prioridad para una nueva misión insignia. Esta imagen de la pequeña luna helada fue tomada por la nave espacial Cassini y si los científicos envían una nueva nave espacial a Urano, las lunas de ese planeta se revelarán con un detalle similar.
Los gélidos reinos de Urano
Llamado así por el dios griego del cielo nocturno, Urano puede ser clave para comprender los miles de planetas que orbitan las estrellas lejanas que los científicos han visto hasta ahora, muchos de los cuales son aproximadamente del mismo tamaño que el gigante de hielo.
“Urano podría ser representativo del tipo más común de exoplaneta que existe y sabemos tan poco al respecto que cualquier conocimiento que obtengamos sobre ese sistema sería invaluable”, escribió en un correo electrónico a National Geographic el científico planetario Paul Byrne de la Universidad de Washington en St. Louis. “¡No puedo esperar a ver despegar esta misión!”.
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No se sabe cómo o cuándo se torció Urano o cómo un planeta tan fuera de lugar consiguió consolidar un sistema tan ordenado de lunas. Los científicos tampoco saben mucho sobre la estructura interior del planeta o por qué es mucho más frío que Neptuno y las observaciones del Voyager del campo magnético del planeta muestran que está “realmente retorcido, realmente desplazado e inclinado”, explica Hammel.
A lo largo de las décadas, el Telescopio Espacial Hubble y los observatorios terrestres han detectado extrañas señales térmicas entre los anillos del planeta, una erupción de nubes brillantes en toda su superficie, auroras brillantes y vientos poderosos. Los científicos incluso detectaron nuevas lunas tan recientemente como en 2003.
La misión propuesta, que podría costar hasta 4.200 millones de dólares, mejoraría drásticamente nuestra comprensión del sistema de Urano. Según lo planeado, una sonda descenderá a través de la atmósfera del planeta y realizará mediciones detalladas de su composición. Al mismo tiempo, un orbitador más grande, equipado con múltiples instrumentos científicos, pasará años escudriñando el planeta, sus anillos y sus lunas.
“Muchas de estas lunas son increíbles y muestran signos de actividad en sus superficies”, cuenta Canup.
Entre las lunas del planeta, que llevan nombres de personajes de las obras de William Shakespeare y Alexander Pope, se encuentra la extraña Miranda. Por mucho, una de las lunas más extrañas del sistema solar, Miranda parece que fue diseñada en grupo, con paisajes que parecieran haber sido ensamblados al azar. Y ni siquiera sabemos cómo es la parte posterior de esta luna “Frankenstein”: las imágenes granuladas del Voyager solo cubren la mitad del pequeño mundo.
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Quizás aún más importante es descubrir si algunas de las lunas heladas que orbitan Urano, como Titania y Oberón, podrían tener océanos escondidos debajo de sus cortezas, como Europa y Encélado. Esos océanos tendrían fondos rocosos, dice Lunine, y tal vez un suministro más rico de materiales orgánicos (que son requeridos por la vida tal como la conocemos) que las lunas que viven más cerca del Sol.
“¿No sería genial si una o más de las lunas de Urano tuvieran un océano?” se pregunta Lunine.
Esperando a Urano
Los científicos planetarios tendrán que esperar un tiempo más antes de poder contar con un primer plano de Urano, porque las naves espaciales necesitarán años, décadas incluso, hasta llegar al sistema solar exterior.
Según lo diseñado, el Orbitador y Sonda de Urano podría ser lanzado a bordo de un cohete SpaceX Falcon Heavy entre 2031 y 2038 o más tarde, para aprovechar una alineación favorable de los planetas. Una vez en el espacio, el viaje más rápido posible dura unos 13 años, lo que significa que la nave espacial no entraría en órbita alrededor de Urano hasta mediados de la década de 2040 como muy pronto.
Sin embargo, a Hammel y otros científicos que han pasado años estudiando a los gigantes de hielo con los pocos datos disponibles no les incomoda que esta misión pueda llegar después de que hayan dejado de estudiar planetas profesionalmente, o como dice Hammel, cuando se esté tambaleando en un hogar de ancianos.
“Esta misión no es para mí. Es para la próxima generación”, comenta Hammel. “Hace veinte años podría haber dicho ‘realmente quiero esto, quiero llegar allí antes de retirarme’. Eso cambió. Se convirtió en ‘quiero ver cómo es lanzado antes de retirarme, porque entonces sé que será real’”.
