Según datos recientes, las atmósferas de Urano y Neptuno pasan de fuertes vientos a tranquilidad a una profundidad mucho más superficial de lo que se creía anterior.Pero, dado que se piensa que la atmósfera de Urano es lo bastante gruesa para engullir completamente la Tierra, no se sabía hasta qué punto las perturbaciones climáticas alcanzaban el interior del planeta.De forma similar a los planetas gigantes gaseosos Júpiter y Saturno, sus primos pequeños, Urano y Neptuno, han sido conocidos por albergar nubes arremolinadas y fuertes vientos que agitan sus atmósferas. En cada caso, se ha observado bandas masivas de corrientes que rodean completamente al planeta.

Ahora, un equipo de científicos planetarios, junto con el Laboratorio Lunar y Planetario de la Universidad de Arizona, incluyendo a William Hubbard y Adam Showman, ha publicado los resultados de nuevos análisis que ponen un límite superior a la zona climática en Urano y Neptuno.

Según sus datos, las atmósferas de ambos planetas pasan de fuertes vientos a tranquilidad a una profundidad mucho más superficial de lo que se creía anteriormente.

“Nuestros análisis muestran que la dinámica se limita a una capa climática delgada de no más de unas 680 millas [1.090 kilómetros] de profundidad”, dijo Hubbard. “Este número es un límite superior, así que en realidad es posible que la atmósfera se calme a una profundidad menor que esa”.

Para el estudio, que fue dirigido por Yohai Kaspi del Instituto Weizmann de Ciencia en Rejovot, Israel, el equipo aplicó simulaciones de computador y análisis numéricos a los datos reunidos por la sonda Voyager 2 durante un sobrevuelo en 1989.

Sin un medio para examinar directamente las atmósferas de los gigantes de gas, los investigadores tuvieron que confiar en las mediciones indirectas para recolectar pistas acerca de los patrones climáticos de los dos planetas.

“Para Neptuno y Urano, los únicos datos de sonda que tenemos fueron obtenidos con el equipo de la Voyager 2 hace más de 20 años, y no seremos capaces de obtener algo que iguale a los estándares de hoy en el corto plazo”, dijo Hubbard.

En su lugar, el equipo usó las teorías de circulación profunda desarrolladas por Showman y Kaspi para predecir que los campos gravitatorios de Neptuno y Urano deberían ser similares. Este método aprovecha el hecho de que grandes perturbaciones climáticas en las atmósferas de los planetas gigantes modifican sus campos gravitatorios de una manera que permite a los investigadores sacar conclusiones sobre la naturaleza y alcance de aquellos fenómenos climáticos.

“Básicamente, aplicando estas teorías recientemente desarrolladas, fuimos capaces de sonsacar nueva información de datos antiguos”, dijo Hubbard. “La razón por la que podemos limitar el clima a las 680 millas superiores más o menos es que veríamos una distorsión mucho más fuerte del campo gravitatorio si el clima se extendiese a mucha más profundidad”.

Hubbard dijo que hizo cálculos en 1989, en el momento del encuentro de Voyager 2 con Neptuno, “pero hoy en día, por supuesto, tenemos métodos mucho mejores que hace dos décadas, así que podemos poner un límite más preciso a estos fenómenos de lo que fui capaz en ese momento”.

Como coinvestigador de la misión Juno de la NASA, actualmente en camino a Júpiter, Hubbard desarrolla herramientas para analizar la señal de gravedad del planeta gigante de gas con la famosa Mancha Roja. Hubbard demostró cómo los datos de gravedad de alta precisión de un orbitador a poca distancia de Júpiter pueden ser usados para determinar la profundidad a la que penetran los patrones de viento zonales de Júpiter.

El objetivo de Juno es estudiar la composición interior del planeta más grande de nuestro sistema, que se piensa que se formó antes que los otros planetas y contiene respuestas a muchas preguntas sin resolver sobre la formación del Sistema Solar.

“Obtendremos datos similares de Júpiter y Saturno, pero con calidad mucho más alta que las que tenemos de Voyager 2, y también con una mayor precisión que cualquier cosa que hayamos hecho en Júpiter hasta ahora”, dijo.

Utilizando dos receptores de radio sincronizados, uno en la nave espacial y otro en la Tierra, Juno será capaz de medir la gravedad con una precisión sin precedentes, dijo Hubbard.

A diferencia de los flujos de chorro en Urano y Neptuno, Hubbard dijo que los vientos son mucho más sutiles en Júpiter y Saturno.

“Cuando empecemos a obtener datos detallados de Juno, usaremos aquellos métodos para aplicarlos a lo que vemos en Júpiter y Saturno. Queremos ver a qué profundidad ocurren estos fenómenos climáticos en esos planetas”, dijo.

Hubbard explicó que los investigadores creen que las perturbaciones atmosféricas son más numerosas en Júpiter y Saturno, pero menos fuertes comparadas con Urano y Neptuno, por razones que pueden tener que ver con las diferentes composiciones de los planetas y sus ángulos entre los campos magnéticos y ejes de rotación.

“En el caso de la Tierra, nuestra atmósfera es muy delgada y casi insignificante desde el punto de vista de la gravedad”, dijo Hubbard. “Necesitaríamos mediciones extremadamente sensibles para ver los efectos de la atmósfera en el campo gravitatorio de la Tierra”.

“En el caso de los planetas gigantes de gas, hablamos de atmósferas profundas dominadas por hidrógeno que son mucho más densas, más similares a un océano que a una atmósfera. Hay tanta masa involucrada que deja una huella mucho más visible de la gravedad”.