El planeta Neptuno, es un colosal mundo de color azul, que tiene bien ganado  llevar el nombre del dios de los océanos. Y es que además de su intenso color azul, ostenta también un enorme tamaño y exhibe orgulloso la intensidad de sus vientos y tormentas; cualquiera pensaría que ingresar en él, es como sumergirse en un mar violento y enfurecido.

Es importante saber además, que no por ser el último entre los grandes planetas más alejados del Sol, es el menos interesante o con menos protagonismo; todo lo contrario. Esto se debe, que es el primero en ser descubierto con el uso cálculos matemáticos, referidos a la búsqueda de “algo”; un posible astro que interfería con la órbita del planeta Urano.

Por otro lado, este inmenso y congelado astro, es el más lejano al Sol después de Plutón y el resto de los planetas llamados enanos. De esta manera, se calcula que Neptuno está unas 30 veces más lejos del astro rey, que la Tierra; ocupa el octavo lugar y como ya se ha mencionado, es el más lejano de los 4 gigantes gaseosos de su vecindario cósmico.

Otro aspecto bastante resaltante sobre este astro, además de tener sorprendentemente 14 satélites o lunas, es que posee anillos. Sin embargo, estos anillos que posee el astro neptuniano, no eran tan fáciles de ver desde la Tierra como los de Saturno, faltaba evidencia; su existencia fue comprobada y mejor sustentada por las fotos tomadas con la sonda Voyager 2 enviada por la NASA.

Definitivamente, Neptuno es un gigantesco y arrogante mundo congelado que no por estar tan lejos del Sol, deja de ser intenso y cautivador; incluso se asemeja a la Tierra en el color. Cualquier terrícola que decida emprender el largo viaje hasta este misterioso mundo azul, va a sentirse en casa con solo verlo.

Descubrir Neptuno fue una azaña matemática

Aunque pueda parecer sorprendente, la historia que rodea a Neptuno, tiene tantos giros como las tormentas que lo caracterizan. Todo se basaba en la observación y cálculos rudimentarios que inició Galileo en el año 1612; cuando confundió al gigante azul con Júpiter. El resto de la historia, continuó casi 200 años después:

• 1821. A. Bouvard, reconocido astrónomo francés, publica observaciones sobre unas perturbaciones importantes de la órbita del planeta Urano, presumiblemente por otro cuerpo o astro de tamaño considerable.
• 1843. El astrónomo inglés, John Adams, llevó a cabo los cálculos orbitales de un nuevo planeta, que vendría a ocupar el octavo lugar en el sistema solar, pero no complementó el estudio.
• 1846. Elmatemático francés, Urbain Le Verrier, especializado en mecánica celeste, realizó sus cálculos de manera independiente o sin conocer el trabajo de su colega John Adams. De esta manera, Le Verrier también probaba la ubicación del astro que perturbaba la órbita del planeta Urano.
• 1846. John Harschel, también astrónomo, abogaba por su colega Le Verrier, para que James Chalis, del observatorio de Cambridge, enfilara el telescopio en la búsqueda, pero éste último se resistió sucesivamente a apoyar la exploración.
• 1846. Le Verrier optó por enviar una carta el 18 de septiembre, a su colega Johann Galle, del observatorio de Berlín. Dicha carta llegaría en 5 días a su destino y, esa misma noche, Galle haría el hallazgo junto a su estudiante alemán Heinrich d’Arrest. Encontraron a Neptuno a menos de 1° del punto indicado por el francés.

Estos eventos relacionados con Neptuno, tan turbulentos como este, sus lunas y todo lo que lo caracteriza, llegaron hasta tiempos recientes. Esto se debe a una disputa por el crédito del descubrimiento de dicho astro. Diatriba que inició además, avivando la consabida rivalidad de ingleses y franceses.

En ese sentido, no fue sino hasta el cercano 1998, que se dio fin a la contienda por la autoría del descubrimiento del gigante azul marino. Esto se debe a la comprobación, tras la muerte del astrónomo Olin Eggen, mediante documentos que éste conservó por tres décadas. En dichos documentos quedaba claro, el crédito total era para Le Verrier.

Con todo esto, la astronomía no solo descubría el primer astro debido netamente a cálculos matemáticos y físicos, sino que también reivindicaba la teoría de gravitación de Newton.

Por qué el nombre de un dios

Como pasa con casi todo astro recientemente descubierto, a Neptuno tardaron en ponerle un nombre. Al principio, le llamaban “el planeta posterior a Urano” y también “planeta Le Verrier” debido a su descubridor. Sin embargo, fue el ya mencionado Johan Galle, su primer observador, quien propuso el primer nombre, “Janus”.

Desde Inglaterra, el jefe del observatorio de Cambridge, el también mencionado James Challis, propuso llamar “Océano” al gélido gigante azul. Y por su parte, Le Verrier desde Francia, impulsaba darle al astro su apellido; según él debía llamarse planeta “Le Verrier”. Sin embargo, este último nombre fue el menos apoyado en el mundo astronómico fuera de su país.

De esta manera, Le Verrier optó por proponer que fuera llamado “Neptuno”, tal como se denomina actualmente; nombre que por supuesto fue acogido por la comunidad astronómica por guardar consistencia con los nombres dados a otros planetas. Dicha aceptación se debió, a que los otros planetas del mismo sistema solar, tenían también nombres de dioses mitológicos.

Dimensiones y composición de Neptuno

Todo lo que se sabe sobre este inmenso y maravilloso mundo helado, se debe principalmente, como en todos los descubrimientos astronómicos, a la curiosidad humana; algo que no cambia desde épocas primitivas. Lo único que ha cambiado, es la formación y las tecnologías del ser humano con la exploración astronómica como inspiración.

En ese sentido, lo primero a destacar es que desde de su descubrimiento, hasta muchos años después, solo se tenían cálculos matemáticos de Neptuno. Lo otro era observarlo a través de telescopios, pero se veía en tonos de grises. Esto ocurre porque, a pesar de ser enorme, este astro está muy lejos y no proyecta suficiente luz solar para conservar el espectro de colores.

De esta manera, es importante tomar en cuenta, que muchos datos sobre Neptuno se conocen desde hace décadas, pero la gran mayoría son recientes. La información más reciente del último gran astro del sistema solar, se ha logrado gracias a sondas espaciales lanzadas por el ser humano; sondas que han llegado más cerca de lo que por muchísimos años no podrá llegar una misión tripulada.

Datos interesantes sobre Neptuno

Lo primero a resaltar, es que luego de descubierto Neptuno, éste captó rápidamente la atención de la comunidad astronómica; en poco tiempo se conocían muchos detalles interesantes de este astro colosal.

En ese sentido, algunos de los datos más relevantes sobre Neptuno, son los siguientes:

• Distancia del Sol: Está situado a una distancia promedio aproximada de 4498 millones de km del astro rey. Esto es alrededor de 17 veces la distancia Tierra-Sol.
• Dimensiones: Posee un radio de 24.622 km. Casi cuatro veces que el radio de su compañera terrestre; para un diámetro total de 49.572 km. Asimismo, tienen un área de superficie de 7,65×10⁹ km² y una masa de 1024×10²⁶ kg³, un poco más de 17 mil veces la masa de la Tierra.
• Temperatura: Las temperaturas mínimas del frío clima neptuniano, son de -217 °C y las máximas de -223 °C.
• Composición. Se dice que Neptuno es un gigante gaseoso, precisamente porque está compuesto por hidrógeno molecular en más de un 85 % y por helio atómico en más de un 12 %. Asimismo, contiene un 2 % de gas metano y un 0,01 % de Amoníaco. También se compone en menores proporciones, de otros compuestos como etano y acetileno.
• Rotación y traslación: La rotación de este astro es muy particular, si se toma a la Tierra como referencia. Esto se debe a que la duración de un día en Neptuno, es de 16 horas, 6 minutos y 14 segundos; más corto que las 24 horas del día terrestre, porque gira más lento sobre su eje (2,68 km/s). En contraste, tarda 165 años de los terrestres en dar una vuelta completa al Sol (traslación).

Por los datos anteriormente expuestos, se sabe además, que este coloso, se compone internamente de agua y roca fundida; también de elementos como el metano y el amoníaco líquidos. Asimismo, debido a las proporciones de metano en su exterior, es que obtiene su impactante color azul.

Atmosfera neptuniana

Neptuno es un colosal mundo de gases congelados, debido a su gran distancia con el Sol; por lo tanto, es mucho menor el calor que recibe de su estrella (el sol). En función de lo anterior, se conoce que la temperatura superficial de neptuniana va desde los -260 °C hasta -218 °C.

No obstante las gélidas temperaturas del último gran planeta del sistema solar, es curioso que estas no sean muy diferentes a las de su vecino Urano; más cercano al astro rey. Asimismo, asombran los vientos supersónicos que azotan con violencia el paisaje neptuniano a 2000 km/h; algo aún sin explicación dadas las bajas temperaturas.

En ese sentido, la principal hipótesis sobre los violentos vientos de Neptuno, se apoya en los indicios de una especie de núcleo caliente; un calor remanente de la acreción de materiales que hizo posible su creación. Esta hipótesis luce bastante temeraria si se considera que dicha creación ocurrió hace 4500 millones de años.

De acuerdo con la teoría mencionada, se cree que el interior neptuniano irradia el calor que crea grandes variaciones de temperatura; las que a su vez, causarían los intensos sistemas climáticos en todo el planeta. Este clima es el causante de los mencionados vientos violentos, vistos como grandes manchas desde el espacio; vistas por primera vez, gracias a  la sonda espacial Voyager 2.

Dichas manchas, enmarcadas en una estructura de secciones climáticas, similar a la presente en los otros planetas gaseosos, forman colosales huracanes; algunos con tamaños equivalentes al diámetro de la Tierra. Además, Neptuno exhibe extensas capas de cirrus sobre unas nubes principales definitivamente muy activas; impulsadas además por vientos que pueden alcanzar los 2000 km/h.

Otras precisiones atmosféricas

En la atmósfera neptuniana predominan tanto el hidrógeno, como el helio y también el metano. Además, abundan en estado sólido tanto el amoníaco, como el agua y el metano. Por otra parte, se ha descubierto que estos cúmulos, en mayor proporción, están compuestas por metano congelado y se conforman, cambian o disipan de manera vertiginosa.

Desde un punto de vista más específico, la atmosfera de este astro, está repartida entre la tropósfera y la estratósfera. En la primera, las temperaturas bajan a mayor altitud y en la segunda, las temperaturas operan al contrario en las zonas más elevadas (más calor). Entre las dos regiones anteriores, se ubica la tropopausa, que presenta presiones de más o menos 10 kPa (kilo pascales).

Luego de estratósfera, se encuentra la termósfera con presiones más bajas, comprendidas entre los 1 y 10 Pa (pascales); y sobre la termósfera se encuentra la exosfera. Asimismo, los estudios establecen que la tropósfera neptuniana se divide en franjas de nubes con diferentes composiciones:

• Nubes superiores: Se forman bajo presión inferior a 100 kPa, donde la temperatura es proclive a la condensación del metano.
• Nubes compuestas de ácido sulfhídrico y amoníaco: Bajo presiones de 100 a 500 kPa.
• Nubes de amoníaco y agua: En presiones superiores a 500 kPa. En estos estratos, las nubes contienen también sulfuros (de amonio e hidrógeno).
• Nubes superiores de agua en estado sólido: Bajo presiones cercanas a los 5 MPa, con temperaturas de hasta 273 °K (cero grados centígrados).

Espectros electromagnéticos

La distribución energética del conjunto de las ondas electromagnéticas de Neptuno, indican que la parte más inferior de estratósfera es más densa. Esto se le atribuye a los niveles de concentración de los resultantes de la descomposición fotosintética del gas metano; entre los que se pueden encontrar etano y acetileno.

Asimismo, la estratósfera presenta en menor proporción, ácido cianhídrico y gas carbonoso. De esta manera, se establece que la estratósfera neptuniana es más cálida que la de su vecino Urano, como resultado de las altas concentraciones de hidrocarburos.

Por otro lado, está lo referente a la termósfera neptuniana, que posee una temperatura promedio de 476 °C; inexplicablemente alta considerando su ubicación tan lejana al sol. Esto, si se piensa en la baja radiación solar, es un fenómeno del que aún se desconocen las causas reales.

Clima

El clima neptuniano, evidentemente relacionado con el aspecto atmosférico, está marcado por sistemas de tormentas bastante activos. Los vientos, como ya se ha mencionado, pueden iniciar en los 600 m/s y llegar hasta unos sorprendentes 2200 km/h. Asimismo, se estima que en mayor  proporción, los vientos neptunianos se desplazan en sentido inverso al de rotación.

Por otro lado, en 2007 se determinó que sobre el polo sur, la tropósfera presentaba temperaturas más cálidas que en otras zonas de Neptuno. Dicha diferencia en las temperaturas, permite que el metano escape a niveles de la estratósfera, en las cercanías de este punto polar.

Asimismo, se observó que el polo sur presenta mayores temperaturas, posiblemente por estar más expuesto a la luz del sol. Esto último viene causado, según los estudios planetarios, por la particular inclinación del eje planetario.

Por otro lado, estudiando los cambios estacionarios, se ha podido observar que los estratos de nubes aumentan su tamaño y su capacidad de reflexión lumínica; tendencia que ocurrió entre el 1980 y el 2020, ya que las estaciones neptunianas duran 40 años.

Se redescubre Neptuno

Gracias al lanzamiento de la sonda Voyager 2 en 1977, se descubrieron la mayoría de detalles que hoy se conocen sobre Neptuno; algunos de estos ya han sido mencionados anteriormente. Es asombroso saber, que en pocas horas de datos enviados por la sonda, se recabó más información que la acumulada en 143 años; el tiempo transcurrido desde que fue descubierto el planeta.

Además de lo ya expuesto, se supo también gracias al Voyager 2, que el planeta marino tenía más lunas; hasta ese año de 1989, se conocían solo dos. Además, gracias también a la Voyager 2, se confirmó que el planeta tenía anillos, permitiendo incluso ver con claridad 4 anillos completos; dos angostos y dos más gruesos.

Anillos muy particulares

Antes de pasar la Voyager 2 por los linderos neptunianos, no se sabía con certeza si éste tenía anillos; solo se podían ver desde la Tierra unos arcos indefinidos. De esta manera, las imágenes enviadas por la sonda fueron concluyentes, Neptuno sí tenía anillos; unos difusos anillos completos y también unos arcos muy opacos; algunos expertos los asemejan con los anillos de Júpiter.

Seguramente estos anillos no se pueden comparar en belleza con otros existentes en el sistema solar, como los de Saturno, pero igual vale haberlos descubierto; y de las conclusiones a que se pueda llegar con el estudio de su particular conformación, se producirán grandes contribuciones para otros hallazgos astronómicos.

En ese sentido, Dichos anillos neptunianos son muy irregulares, tienen partes muy brillantes y otras secciones muy estrechas con partículas muy oscuras. Estás partículas podrían ser de agua mezclada con materia orgánica o exclusivamente de materia orgánica producida por la radiación presente en la magnetósfera; que por su color tan oscuro, reflejan muy poco la luz solar que reciben.

Por ser tan oscuros, no pueden verse tan fácilmente como los deslumbrantes anillos helados de Saturno. Se cree además, que estos anillos que circundan la colosal esfera neptuniana, no poseen carga magnética. Sin embargo, se mantienen gracias a la atracción gravitatoria de minúsculos satélites denominados pastores; que se cuentan entre los mismos satélites de neptunianos.

Lunas neptunianas

Hasta el 25 de agosto del año 1989, cuando la Voyager 2 arribó a Neptuno, se pensaba que tenía solo dos satélites naturales; que son Tritón, descubierto 50 años atrás, y Nereida tres años después. Sin embargo, con la exploración realizada  con la sonda mencionada, fueron descubiertos otros seis satélites.

De esta manera, los seis nuevos satélites serían llamados Galatea, Despina y Larisa, además de Náyade, Proteo y Talasa. Cabe señalar, que a estos también son los llamados “satélites pastores”. Se les llama así, porque se cree que contribuyen a distribuir y sostener la estabilidad de los elementos que conforman los anillos de Neptuno.

Haciendo un recuento de lunas neptunianas, se tiene entonces, que las 2 primeras fueron descubiertas al final de los años 40. Luego, en 1989, descubren once más gracias a la Voyager 2, y por último, la luna o satélite Hipocampo (S/2004 N1), descubierta en 2004. Los 5 satélites que falta por nombrar son Sao, Psámate, y Neso, además de Halímede y de Laomedeia.

Todas las lunas o satélites neptunianos, presentan órbitas prógradas, o que siguen el sentido rotatorio de su planeta; la única excepción es Tritón que presenta una órbita retrógrada. Otra diferencia de este satélite con el resto, se debe a que está ubicado en el exterior de la región de los anillos.

Hipocampo, una presencia inexplicable

De entre todos los misterios que esconde Neptuno, surgió en 2013 una pequeña luna descubierta con el telescopio espacial Hubble. El principal misterio relacionado con este pequeño astro, es que aun sobrevivía estando tan próximo a la luna Proteus, que era mucho más grande. Lo lógico hubiese sido, que esta barriera a la más pequeña, en su acostumbrada limpieza de trayectoria orbital.

Dado el misterio de la inexplicable presencia de la pequeña luna, la NASA encarga la investigación a un pequeño equipo de científicos espaciales. La meta, descubrir qué hace allí, una luna que no debería estar allí. Debido a eso y luego de varios años de cálculos y análisis, el equipo encontró una explicación bastante plausible que hoy día es asumida como oficial.

Dicha explicación establece, que la pequeña luna en cuestión, es una parte desprendida de otra luna más grande producto de una colisión con un cometa; ocurrida hace miles de millones de años. Se argumenta entonces, que dadas las dimensiones de ambas lunas, es muy probable que la luna impactada fuera Proteus.

De esta manera, concluyeron que el cráter presente en Proteus obedece al impacto del cometa, y el mayor fragmento desprendido, es la pequeña luna investigada. Igualmente, los cálculos determinaron que en los tiempos de la mencionada colisión, Proteus estaba en el lugar que hoy ocupa Hipocampo; que es el nombre asignado a la luna resultante.

Esta historia que comenzó con un misterio, terminó en paradoja. Esto se puede entender fácilmente al analizar el nombre dado a la pequeña Hipocampo, y que ésta saltara de Proteus al impactarlo un cometa. Por otro lado, Proteus, nombrada por el dios mitológico al que también llamaban “Polimorfo”, se transformó en dos lunas.

Tritón, luna planeta

El satélite natural Tritón, es la luna más fría del sistema solar con -235 °C y se encuentra a 4500 millones de kilómetros del sol. Teniendo además un diámetro total de 2.700 km, es la luna neptuniana de mayor tamaño y la séptima más grande de todo el sistema solar. Asimismo, este astro que presenta una órbita inversa o retrógrada a la rotación de su planeta, recibe el mismo nombre del hijo del dios Neptuno.

Los estudios sobre la mencionada órbita contraria de Tritón, revelan que esta luna, descubierta 17 días después que su planeta, provenía de otro lugar. Según los cálculos, Tritón estuvo antes en el Cinturón de Kuiper; que es una vasta región de astros gélidos y rocosos, ubicada más allá de la órbita de Neptuno.

En ese sentido, se cree que Tritón fue atraído por la gravedad neptuniana, hace varios miles de millones de años. Se cree además, que la entrada en escena de esta nueva luna, desencadenó una vorágine de destrucción en toda la órbita de su planeta. Este escenario de múltiples colisiones duraría millones de años, hasta conformar los anillos y satélites neptunianos que se conoce en actualidad.

Otro descubrimiento surgido sobre este ex planeta hermano de Plutón, son sus impresionantes y gigantescos géiseres, que despiden nitrógeno en estado líquido a la atmósfera. Un fenómeno que transformó sin lugar a dudas, todo lo estudiado hasta la fecha sobre los principios del vulcanismo. Era la primera vez que se observaba, en planetas tan fríos, la ocurrencia de actividad geológica a esos niveles.

Proyecto Voyager 2

Conocer Neptuno y los demás gigantes gaseosos, estuvo precedido de muchas dudas y pesimismo. Eran los años sesenta y muchos expertos decían que sería imposible explorar esos planetas por lo lejos que estaban ubicados; ya que además, tendrían que estar alineados para que se pudieran explorar todos en una misma misión.

Para predecir alineación, no se requirió mucho tiempo, pero sí lo tomaría su ocurrencia, ya que el experto de la NASA, Grip Landro, calculó que ocurriría a finales de la siguiente década, en el año 1977. La misión de una sonda espacial con destino a los gigantes lejanos del sistema solar, tendría suficiente tiempo para prepararse.

De esa manera, surgió el Proyecto Voyager de sondas espaciales, para aprovechar la alineación de los planetas lejanos; la siguiente oportunidad sería en 176 años (año 2153). La sonda Voyager 1 estuvo enfocada en Júpiter y Saturno, así como en las lunas y otras características de ambos; para luego continuar su exploración hasta salir del sistema solar.

Por su lado, la Voyager 2 se encargaría de la exploración de los lejanos Urano, Neptuno y Plutón, para luego continuar la exploración hasta el extremo del sistema solar y si todo salía bien, exploraría la zona interestelar. Con esta sonda, se confirmaron cosas conocidas sobre Neptuno, y se descubrieron muchas más; anillos, tormentas gigantescas y seis lunas más.

De esta manera, la Voyager 2 mostró un Neptuno muy activo con inmensas y turbulentas tormentas giratorias, muy diferente al esperado planeta calmado y monótono. Lo que más asombró fue la llamada Gran Mancha Oscura, nombre dado a la enorme tormenta que aparecía por el lejano hemisferio sur neptuniano; su vórtice hacía recordar a la monstruosa Gran Mancha Roja del colosal Júpiter.

El ser humano y Neptuno

Cualquier persona que lea sobre Neptuno y profese admiración por el firmamento y sus misterios, tiende fácilmente a soñar con viajar y conocerlo; un sueño no imposible de realizar, pero sí muy complicado por tratarse de grandes distancias. Sin embargo, este sueño sigue estando en la mente de los programas espaciales, científicos y astronautas de varios países, con cálculos exactos y todo.

En ese sentido, se sabe que llevar una misión tripulada hasta Neptuno, significa preparar un viaje de 12 años; además de una organización y recursos tan gigantescos como este planeta. No solo para lograr el éxito en el viaje y en el destino, sino también para regresar; son casi 25 años de travesía, sin contar el tiempo de exploración. Definitivamente, es una misión inalcanzable hasta ahora.

De esta manera, tomando en cuenta que para misiones como la señalada solo escogen a unos pocos, queda conformarse con la información que envían las sondas; algo nada desalentador si se comprende y valora la cantidad de fotos y datos que estas envían.

Solo basta observar lo referente a la exploración de Neptuno. En esta, se ha recabado muchísima más información con la Voyager 2 y el Hubble, que toda la recabada en las décadas anteriores. Sin embargo, es igualmente impresionante que todo el cúmulo de información obtenida hasta la fecha, no sea suficiente para explicar los incontables misterios neptunianos.

Cuánto se ha descubierto y cuánto queda por descubrir

Sin lugar a dudas, maravilla enormemente los datos que ya se conocen del gigante azul marino que ocupa la órbita más lejana del sistema solar; eso sin contar a Plutón que habita en la zona siguiente llamada Cinturón de Kuiper. Una región poco conocida donde conviven los planetas pequeños. Además, se cree que de esta misma zona, proviene la gran luna Tritón.

Pero lo que resulta bastante curioso, es pensar que Neptuno, además de poner orden entre sus 14 lunas, haga lo mismo entre sus hermanos pequeños; los llamados planetas enanos.

Se sabe además, que visto desde Neptuno, el Sol se ve como un pequeño triángulo de luz. Aun así, el astro rey lo mantiene en sus dominios y le irradia calor; aunque no tanto como para atribuirle la suficiente radiación interna que explique las diferencias de presión, que producen las tormentas y vientos descomunales.

Dichas tormentas, alcanzan un enorme diámetro del tamaño del planeta Tierra y se ven como manchas desde el espacio. De estas, se sabe también, que tardan el equivalente a cinco años terrestres en desaparecer; lo que es bastante rápido si se toma en cuenta que un año neptuniano tarda 165 años también terrestres.

En fin, nada es estático en el cosmos, y menos aún en el colosal planeta que rinde honores al dios de los océanos. En ese sentido, es conveniente estar preparados, porque seguramente en un futuro no muy lejano, Neptuno dará muchas más sorpresas.

Referencias:

www.astromia.com/solar/neptuno.htm

www.burrosabio.com/planeta-neptuno-caracteristicas

https://es.wikipedia.org/wiki/Neptuno_(planeta)