“Antes no sabíamos nada”, dijo Adam Masters, científico espacial y planetario del Imperial College de Londres, refiriéndose al interior de los dos planetas. “Así que esta hipótesis es muy convincente”.
La idea sobre los dos gigantes helados —llamados así por las condiciones gélidas en las que se formaron— fue planteada por Burkhard Militzer, científico planetario de la Universidad de California en Berkeley, y se publicó el lunes en Proceedings of the National Academy of Sciences. Podría explicar los campos magnéticos anómalos de ambos planetas, que no se parecen a ningún otro del sistema solar.
El campo magnético de la Tierra se genera en su núcleo, lo que produce un claro polo norte y un polo sur conocido como dipolo que se alinea de manera aproximada con el eje del planeta. “Es como si hubiera una gran barra magnética gigante dentro del planeta”, dijo Heidi Hammel, astrónoma y científica planetaria de la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía. “Eso es cierto también para Júpiter, Saturno, la Tierra y algunas de las lunas de Júpiter”.
Sin embargo, cuando la nave Voyager 2 de la NASA sobrevoló Urano en 1986, descubrió algo inusual. “El campo magnético estaba enormemente inclinado y desplazado del centro del planeta”, dijo Hammel. Al principio, los científicos pensaron que el campo desordenado podía explicarse por un posible impacto muy grande al principio de la vida de Urano, que había puesto al planeta de lado. Sin embargo, tres años más tarde, la nave espacial pasó junto a Neptuno y “su campo magnético también estaba muy inclinado”, dijo Hammel.
La propuesta de Militzer pretende zanjar este debate. Se basa en la simulación del movimiento de 500 átomos para modelar los interiores de los dos gigantes helados, y sugiere que hay una capa de agua de unos 8000 kilómetros de espesor al interior de los dos planetas, asentada bajo sus atmósferas exteriores.
“Creemos que se trata de un océano”, dijo Militzer. “Hay hidrógeno en la mezcla y tiene una alta conductividad, que es importante para el campo magnético”.
Sin embargo, este océano tendría una presión 60.000 veces más grande que la de la superficie de la Tierra, por lo que se comportaría más como un fluido supercrítico —una combinación de gas y líquido— que el agua de la Tierra.
Y lo que es más importante, esta agua estaría separada, como el aceite y el agua, de una capa rica en carbono abajo que divide el océano del núcleo de cada planeta. En el caso de Urano, el núcleo tiene el tamaño de Mercurio, y en el de Neptuno es ligeramente mayor, más parecido al tamaño de Marte.
Anteriormente, los científicos habían pensado que los interiores de los dos planetas estarían más mezclados. “Lo nuevo es que el agua se separa del carbono”, dijo Militzer. Usualmente, añadió, “cuando pones hidrógeno encima, la capa de agua se disuelve”. Pero los gigantes helados podrían haberse formado con menos hidrógeno que Júpiter y Saturno debido a su mayor distancia del Sol.
Esta capa de agua, y no los núcleos planetarios, sería entonces la responsable de producir los campos magnéticos desordenados de los dos planetas.
La idea de Militzer podría explicar una diferencia clave entre Júpiter y Saturno, compuestos mayoritariamente de hidrógeno, y Urano y Neptuno. “El primer paso para comprender nuestro sistema solar es la diferencia entre los gigantes gaseosos y los planetas terrestres”, dijo Fran Bagenal, profesor de astrofísica y ciencias planetarias de la Universidad de Colorado en Boulder y miembro del equipo científico de las misiones Voyager. “Después, los planetas de hidrógeno y los gigantes helados”.
El hallazgo también podría servir de base para una propuesta de regresar a Urano la próxima década por parte de la NASA junto con agencias espaciales asociadas. Esa nave espacial en órbita podría llevar instrumentos para medir la estructura interior y el campo magnético de Urano que podrían confirmar la presencia de esta capa de agua.
“Es una razón más para volver”, dijo Bagenal.