Mucha gente se sorprende cuando comento que en Australia las estaciones empiezan a principios de mes. Esto es, para los australianos el otoño comenzó el 1 de marzo, cuando a nosotros ya en el colegio nos explicaron que la primavera (en el hemisferio norte) y el otoño (en el hemisferio sur) comenzaban con el equinoccio de marzo. En el 2019, el equinoccio de marzo ocurre a las 23.58 del miércoles 20 de marzo, será el momento en el que en España diremos que ha llegado la primavera. En efecto, durante 20 días los australianos vivirán el otoño mientras que los españoles estarán aún en invierno.
Entonces, ¿quién tiene razón? La diferencia es que australianos y neozelandeses usan de forma oficial la definición de estación dada por la Meteorología, que, por sencillez, aglutina por meses completos las cuatro estaciones. Pero el resto del mundo, España incluida, define las estaciones según la Astronomía, que considera los movimientos del planeta. Los solsticios son los puntos más altos (el de verano) y más bajos (el de invierno) que alcanza el Sol al mediodía. Esto también define las líneas de los trópicos: a mediodía del solsticio de junio el Sol estará justamente en el cenit sobre el trópico de Cáncer, mientras que a mediodía del solsticio de diciembre el Sol estará justamente en el cenit sobre el trópico de Capricornio. Los equinoccios se definen como el momento en el que el Sol se encuentra exactamente en el ecuador celeste, cruzando del hemisferio norte celeste al hemisferio sur celeste (equinoccio de septiembre) o del hemisferio sur celeste al hemisferio norte celeste (equinoccio de marzo). En los equinoccios, los objetos no dan sombra a mediodía: el Sol está en el cenit en ese momento.
La definición de estación dada por la Astronomía es importante porque es la que se aplica en otros planetas: es independiente de la Tierra. Depende únicamente de la inclinación del eje de rotación del planeta y de su órbita alrededor del Sol (o alrededor de otra estrella, en caso de ser un exoplaneta). Y encontramos que otros planetas también tienen variaciones estacionales, cuando sus «estaciones» duran a veces años terrestres. Es el caso de los gigantes de hielo Urano y Neptuno.
Urano y Neptuno son unos planetas especiales, pero aún muy desconocidos. Aunque están compuestos sobre todo de gas, su proporción de hidrógeno y helio (gases) es mucho menor con respecto al hielo (agua, metano y amoníaco) y roca que también albergan en su interior cuando se comparan con los planetas gigantes Júpiter y Saturno. Mientras que en éstos la proporción de gas es del 90% en masa, en Urano y Neptuno la proporción de gas es de solo el 20% en masa. De ahí que se denominen «gigantes helados» o «gigantes de hielo». Ambos planetas han sido visitados sólo una vez, y por la misma sonda espacial: la famosa Voyager 2 (NASA), que sobrevoló Urano en 1986 y Neptuno en 1989. Entonces obtuvimos unas imágenes muy detalladas de las atmósferas de estos planetas… pero solo eso. Sorprendieron las imágenes de Urano, que apenas mostraban detalles, mientras que Neptuno mostraba una atmósfera dinámica con dos tormentas oscuras, una de ellas especialmente grande, la denominada Gran Mancha Oscura, del tamaño de la Tierra.
Pero esto fueron solo dos instantáneas conseguidas hace 3 décadas. No se puede estudiar la meteorología con sólo esos datos. ¿Qué ha pasado desde entonces? Aquí es donde entra en acción el Telescopio Espacial Hubble (NASA/ESA). Desde que fue lanzado en 1990 ha estado monitorizando a los gigantes de hielo de forma rutinaria como parte del programa OPAL (Legado de Atmósferas de los Planetas Exteriores, en inglés). Las imágenes sorprenden cada vez más a los científicos planetarios, mostrando sin duda la dinámica y los cambios continuos que se tienen en las atmósferas de Urano y Neptuno.
La primera gran sorpresa vino al estudiar Neptuno por primera vez con el Hubble en 1994: la Gran Mancha Oscura había desaparecido. Observaciones posteriores han mostrado que rasgos similares (pero nunca tan grandes como la Gran Mancha Oscura) aparecen y desaparecen de la atmósfera de Neptuno cada dos años. La última gran tormenta descubierta en Neptuno apareció en septiembre de 2018 (en la imagen) y tiene un tamaño de casi 11 mil kilómetros. Además de las nubes oscuras el Hubble ha descubierto nubes claras, «compañeras» que surgen cuando se congela el metano en cristales de hielo como consecuencia de la perturbación del flujo del gas que sucede alrededor de las manchas oscuras. Aún así, todavía no se sabe por qué se forman las tormentas oscuras.
La nueva imagen de Urano
La nueva imagen de Urano obtenida por el telescopio espacial Hubble en noviembre del 2018 muestra un único rasgo destacado: una enorme capa de nubes blancas y brillantes en su polo norte. Los científicos creen que esta característica es el resultado de la rotación de Urano. A diferencia del resto de planetas del Sistema Solar, el eje de rotación de Urano está completamente inclinado. Así, durante el verano del planeta el Sol solo da en el hemisferio norte, mientras que en el invierno del planeta el Sol solo ilumina el hemisferio sur. Cada hemisferio pasa 42 años de completa oscuridad, para luego tener 42 años de día perpetuo.
Actualmente, Urano está entrando en otoño, de ahí que la acción del cambio de la radiación solar esté afectando el flujo atmosférico en su polo norte. Cuando Voyager 2 sobrevoló Urano estaba en pleno verano, de ahí que no viese rasgos ningunos. Además de las nubes blancas de su polo norte destaca ahora una gran nube compacta de hielo de metano que a veces ha sido incluso fotografiada por astrónomos aficionados. También aparecen bandas estrechas de nubes rodeando al planeta cerca del ecuador. Su origen y explicación es aún un gran misterio. Sólo nuevas misiones espaciales que permanezcan años orbitando a los planetas de hielo permitirían tener datos suficientes y de calidad para empezar a resolver los misterios de los gigantes helados.
(*) El autor, astrofísico cordobés en Australian Astronomical Optics, Macquarie University y miembro de la Agrupación Astronómica de Córdoba, escribe regularmente en el blog ‘El Lobo Rayado’ en la dirección de internet http://angelrls.blogalia.com
