Un nuevo modelo interior sugiere que Urano y Neptuno podrían ser mundos ricos en roca o agua, no solo hielo, y que sus extraños campos magnéticos nacen a distintas profundidades
Durante décadas, Urano y Neptuno se denominaron «gigantes de hielo». La idea tenía sentido: a diferencia de Júpiter y Saturno, dominados por hidrógeno y helio, sus masas parecían incluir grandes cantidades de agua, amoníaco y metano en forma helada. Las únicas visitas cercanas, las de la sonda Voyager 2 en 1986 y 1989, dejaron más preguntas que respuestas. Sus campos magnéticos resultaron desconcertantes, con varios polos y ejes inclinados, y su interior quedó en gran parte a oscuras. Ahora, un estudio de la Universidad de Zúrich sugiere que aquella etiqueta es más simple de lo que permite la física real.
Los autores parten de una crítica clara: «La clasificación de “gigantes de hielo” es una simplificación, porque Urano y Neptuno siguen estando mal entendidos», afirma Luca Morf, doctorando en Zúrich. Tradicionalmente había dos caminos. Unos modelos se apoyaban en la física de materiales a presiones descomunales y requerían demasiadas suposiciones. Otros eran empíricos, ajustados a los datos observacionales, pero tan esquemáticos que perdían fidelidad. El equipo mezcló ambos mundos y construyó modelos del interior «agnósticos» en su punto de partida, pero coherentes con las leyes físicas conocidas.
Urano y Neptuno, ¿gigantes rocosos?
La receta es ingeniosa. Comienzan con un perfil de densidad aleatorio para el interior del planeta, calculan el campo gravitatorio que produciría y lo comparan con las mediciones reales. Después corrigen el perfil y repiten el ciclo hasta lograr el encaje más preciso posible. Ese bucle, alimentado por restricciones físicas, explora muchas arquitecturas internas que encajan con lo que sabemos de la masa, el tamaño y la rotación de ambos mundos.
¿El resultado? La composición no está ni mucho menos limitada al hielo. «Es algo que ya sugerimos hace casi 15 años, y ahora tenemos el armazón numérico para demostrarlo», explica la profesora Ravit Helled. «El nuevo abanico de composiciones internas muestra que ambos planetas pueden ser ricos en agua o ricos en roca». En otras palabras, “gigante de hielo” quizá no sea un apodo tan certero. Podrían ser, dependiendo de los supuestos, gigantes rocosos con mantos exóticos o, si la balanza cae del otro lado, mundos cargados de agua en estados que apenas comprendemos.
La investigación también arroja luz sobre sus campos magnéticos, tan distintos del dipolo ordenado de la Tierra. Nuestro planeta tiene polos bien definidos. Urano y Neptuno muestran patrones más caóticos, con múltiples polos y ejes descentrados. Los nuevos modelos incorporan capas de «agua iónica», agua sometida a presiones y temperaturas tan extremas que sus moléculas se deshacen y el fluido conduce la electricidad. En esas regiones conductoras, el movimiento del material puede actuar como una dinamo y generar campos magnéticos fuera del centro, justo donde las observaciones los señalan. Según Helled, «también encontramos que el campo magnético de Urano se origina más profundo que el de Neptuno», un detalle que podría explicar por qué sus firmas magnéticas no se parecen.
Quedan incertidumbres, y los autores no las esconden. «Uno de los principales problemas es que los físicos aún entienden apenas cómo se comportan los materiales bajo las condiciones exóticas de presión y temperatura que hay en el corazón de un planeta, esto podría afectar a nuestros resultados», reconoce Morf. La física de alta presión, la convección en capas y las transiciones de fase del agua y las rocas a miles de grados siguen siendo frentes de investigación abiertos.
El estudio pone en jaque suposiciones de décadas y, sobre todo, fija la agenda para lo que más falta hace: misiones dedicadas a Urano y Neptuno. Las próximas sondas, equipadas con magnetómetros precisos, podrán distinguir entre un interior dominado por roca o por agua exótica, y desvelar por fin quiénes son estos mundos discretos del vecindario lejano. El nombre que se ganen después, ya será lo de menos.
REFERENCIA
Icy or rocky? Convective or stable? New interior models of Uranus and Neptune
