Copyright 2010 Red Estelar, página web de astronomía, astrofísica y astronáutica.
Publica un comentario en la entrada
Astrofísica
Suscribirse a: Entradas Rss
Más noticias del espacio este mes


Noticias
Sistema Solar
Estrellas
Exoplanetas
Galaxias
La Vía Láctea
  Historia de la Astronomía
    Vida Inteligente
   Viajes Espaciales
    Eventos Astronómicos
La rotación de Neptuno

1 Julio.- Mediante el seguimiento de las características atmosféricas de Neptuno, un científico planetario de la UA ha determinado con precisión la rotación del planeta, una hazaña que no había sido alcanzada en ninguno de los planetas gaseosos de nuestro sistema solar, excepto Júpiter.
Foto de Neptuno
Neptuno como lo vió la nave espacial Voyager 2 en 1989.
Un día en Neptuno dura exactamente 15 horas, 57 minutos y 59 segundos, de acuerdo con la primera medición precisa de su período de rotación realizada por el científico planetario Erich Karkoschka, de la Universidad de Arizona.

Su resultado es una de las mayores mejoras en la determinación del período de rotación de un planeta de gas en casi 350 años desde que el astrónomo italiano Giovanni Cassini realizó las primeras observaciones de la Mancha Roja de Júpiter.

"El período de rotación de un planeta es una de sus propiedades fundamentales", dijo Karkoschka. "Neptuno tiene dos características observables con el Telescopio Espacial Hubble, que parecen seguir la rotación interior del planeta. Nada parecido se ha visto antes en cualquiera de los cuatro planetas gigantes".

El descubrimiento se ha publicado en Icarus, la publicación científica oficial de la División de Ciencias Planetarias de la Sociedad Astronómica Americana.
A diferencia de los planetas rocosos - Mercurio, Venus, Tierra y Marte - que se comportan como bolas sólidas girando de una manera bastante sencilla, los planetas gaseosos gigantes - Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno - rotan más como burbujas gigantes de líquido. Ya que se cree que consisten principalmente de hielo y gas alrededor de un núcleo sólido relativamente pequeño, su rotación tiene muchos desplazamientos nubosos de remolinos turbulentos, que ha hecho que sea difícil para los astrónomos obtener una precisión sobre exactamente lo rápido que gira a su alrededor.

"Si se mira a la Tierra desde el espacio, veríamos las montañas y otras características del suelo girando con gran regularidad, pero si uno mira a las nubes, no se sabría, porque los vientos cambian todo el tiempo", explicó Karkoschka. "Si nos fijamos en los planetas gigantes, no se ve una superficie, sólo una atmósfera nubosa de espesor."

"En Neptuno, todo lo que se ve se está moviendo por las nubes y las características de la atmósfera del planeta. Algunas se mueven más rápido, otras se mueven más lentamente, algunas aceleran, pero realmente no se sabe cuál es el período de rotación, si hay incluso algún núcleo interno sólido que gire. "

En la década de 1950, cuando los astrónomos construyeron los radiotelescopios en primer lugar, descubrieron que Júpiter envía haces pulsantes de radio, como un faro en el espacio. Estas señales provienen de un campo magnético generado por la rotación del núcleo interno del planeta.

No hay pistas sobre la rotación de los otros gigantes gaseosos, sin embargo, estaban disponibles, ya que cualquier señal de radio que puedan emitir están siendo arrastradas hacia el espacio por el viento solar y nunca llegan a la Tierra.
Velocidad de los vientos de Neptuno
En esta imagen, los colores y los contrastes se han modificado para resaltar las características atmosféricas del planeta. Los vientos en la atmósfera de Neptuno pueden alcanzar la velocidad del sonido o más. La Gran Mancha Oscura de Neptuno se destaca como la característica más destacada de la izquierda. Varias características, incluyendo el Punto débil oscuro "Dark Spot 2" y el rasgo del Polo Sur, son bloqueados a la rotación del planeta, lo que permitió Karkoschka determinar con precisión cuánto tiempo dura un día en Neptuno.


"La única manera de medir las ondas de radio es enviar una nave a los planetas", dijo Karkoschka. "Cuando la Voyager 1 y 2 pasaron cerca de Saturno, se encontraron señales de radio y registraron exactamente 10.66 horas, y se encontraron señales de radio en Urano y Neptuno también. Así que basándonos en las señales de radio, pensábamos que sabíamos los períodos de rotación de los planetas ".

Pero cuando la sonda Cassini llegó a Saturno 15 años después, sus sensores detectaron que su periodo de radio había cambiado un 1 por ciento. Karkoschka explicó que debido a su gran masa, era imposible que Saturno que incurriera en un cambio tan grande de su rotación en un período tan corto.

"Debido a que los planetas gaseosos son tan grandes, tienen suficiente momento angular para mantenerse girando a más o menos la misma tasa durante miles de millones de años", dijo. "Así que algo extraño estaba pasando."

Aún más desconcertante fue el descubrimiento de Cassini después de que los hemisferios norte y sur de Saturno parecen estar girando a velocidades diferentes.
En esta animación se toma la perspectiva de un objeto circulando por Neptuno que corresponde a su velocidad de rotación, como un satélite geoestacionario que se cierne sobre el mismo punto. Sólo entonces el planeta gigante de gas revela los movimientos de sus características respecto al otro, a menudo en direcciones opuestas.

"Ahí fue cuando nos dimos cuenta de que el campo magnético no es como un reloj, pero se desliza", dijo Karkoschka. "El interior está girando y arrastra el campo magnético a lo largo, pero debido al viento solar o de otras influencias desconocidas, el campo magnético no puede mantenerse al día con respecto al núcleo del planeta y se queda atrás."

En lugar de hacer llegar una nave espacial de miles de millones de dólares al planeta, Karkoschka se aprovechó de lo que podríamos llamar los restos de la ciencia espacial: las imágenes a disposición del público de Neptuno del archivo del Telescopio Espacial Hubble. Con firme determinación y la paciencia sin igual, estudió minuciosamente cientos de imágenes, grabación de todos los detalles y el seguimiento de las características distintivas durante largos períodos de tiempo.

Otros científicos antes que él habían observado Neptuno y analizaron las imágenes, pero nadie lo había averiguado en 500 de ellas.

"Cuando vi las imágenes, me encontré con la rotación de Neptuno era más rápida que lo observado por la Voyager", dijo Karkoschka. "Creo que la exactitud de mis datos es aproximadamente 1.000 veces mejor que lo que había sobre la base de las mediciones de la Voyager - una gran mejora en la determinación de la duración exacta de la rotación de Neptuno, que no ha ocurrido en ninguno de los planetas gigantes en los últimos tres siglos ".

Dos características de la atmósfera de Neptuno, descubiertas por Karkoschka, se destacan por sus giros, alrededor de cinco veces más regulares que incluso el hexágono de Saturno, la característica más conocida de la rotación regular en cualquiera de los gigantes gaseosos.

Las características llamadas "rasgo del Polo Sur y la ola polar del Sur",  son como vórtices que probablemente se arremolinan en la atmósfera, similar a la famosa Gran Mancha Roja de Júpiter, que puede durar por mucho tiempo debido a una fricción insignificante. Karkoschka fue capaz de seguirles la pista a lo largo de más de 20 años.

Un observador que observa los giros del planeta masivo desde un punto fijo en el espacio vería que ambas características aparecen exactamente cada 15,9663 horas, con menos de unos segundos de variación.

"La regularidad sugiere que esas características están conectadas al interior de Neptuno, de alguna manera", dijo Karkoschka. "El cómo están conectadas aumenta la especulación."

Un posible escenario consiste en el movimiento impulsado por zonas más cálidas y más frías en la espesa atmósfera del planeta, de forma análoga a los puntos calientes en el manto terrestre, los flujos gigantes circulares de material fundido se mantienen en el mismo lugar durante millones de años.

"Pensé que la extraordinaria regularidad de la rotación de Neptuno indica que las dos características eran algo realmente especial", dijo Karkoschka.

"Así que desenterraron las imágenes de Neptuno del Voyager en 1989, que tienen mejor resolución que las imágenes del Hubble, haber si podía encontrar algo más en los alrededores de esas dos características. Descubrí seis características que giran con la misma velocidad, pero eran demasiado tenues como para ser visibles con el Telescopio Espacial Hubble, y visibles a la Voyager sólo por unos meses, así que no sabríamos si el período de rotación era exacto en las seis. Pero estaban realmente conectadas. Así que ahora tenemos ocho características que están encerradas juntas en un planeta, y es realmente emocionante. "

Además de obtener un mejor control en el período de rotación de Neptuno, el estudio podría conducir a una mejor comprensión de los planetas gaseosos gigantes en general.

"Sabemos la masa total de Neptuno, pero no sabemos cómo se distribuye", explicó Karkoschka. "Si el planeta gira más rápido de lo que pensábamos, significa que la masa tiene que estar más cerca del centro de lo que pensábamos. Estos resultados podrían cambiar los modelos del interior de los planetas y podrían tener muchas otras implicaciones."
Descubierto el tiempo de rotación de Neptuno por rasgos característicos en su atmósfera.
Noticias del espacio
Consulta las noticias del espacio cada mes