Neptuno

Neptuno es el último planeta del sistema solar, situado a una distancia del Sol 30 veces superior a la de la Tierra.

Esta gran distancia hace que, a pesar de su tamaño, Neptuno no pueda ser visto a simple vista desde la Tierra. Esto explica que este planeta no fuera conocido por las civilizaciones antiguas. Su descubrimiento fue una consecuencia del descubrimiento de Urano.

Cuando los científicos descubrieron el planeta Urano, observaron que su órbita seguía un movimiento impredecible. Esto les permitió deducir que debía haber un cuerpo de grandes dimensiones, situado relativamente cerca de Urano, que afectaba su órbita debido a la gravedad. A partir de las desviaciones en la órbita de Urano pudieron deducir la posición de un octavo planeta. Cuando miraron con el telescopio en el punto calculado encontraron efectivamente al planeta Neptuno.

Características de Neptuno

El planeta Neptuno recibe su nombre del dios de las aguas y los mares de la mitología romana, en relación a su color azul. 

Inicialmente el planeta se conoció como Le Verrier, el nombre de su descubridor, pero finalmente el nombre Neptuno ganó más aceptación ya que seguía la tradición de nombrar los planetas como dioses de la mitología romana.

Debido a las grandes dimensiones de su órbita, Neptuno tarda casi 165 años en dar una vuelta completa alrededor del Sol. Esto hizo que fuera en 2011 cuando Neptuno terminó su primera órbita desde su descubrimiento en 1846.

Neptuno es el más pequeño de los cuatro gigantes gaseosos del sistema solar (Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno). Sin embargo, su alta densidad hace que la gravedad en su superficie sea de las más altas del sistema solar, solo superada por la gravedad en Júpiter.

Neptuno, con un diámetro medio de 49528 kilómetros, es ligeramente más pequeño que Urano, que tiene un diámetro de 51118 kilómetros. Los dos planetas se consideran gigantes helados debido a su composición, que incluye principalmente hielo de distintas sustancias. 

Aunque también se conocen como gigantes gaseosos, la denominación de gigante helado se aplica para diferenciarlos de los dos gigantes gaseosos principales del sistema solar (Júpiter y Saturno). Mientras que Júpiter y Saturno están formados por prácticamente un 90% de hidrógeno y helio, Urano y Neptuno tienen estas sustancias en solo un 20%. Esta diferencia importante justifica la distinción entre gigantes gaseosos y gigantes helados.

Al igual que el resto de gigantes gaseosos, Neptuno gira muy rápido sobre su propio eje, completando una vuelta entera en 16 horas. Debido a la naturaleza gaseosa de sus capas más exteriores, Neptuno no tiene la misma velocidad de rotación a distintas latitudes. De hecho, sus zonas ecuatoriales puedes tardar hasta 18 horas en dar una vuelta entera.

Además, su eje de rotación está ligeramente inclinado como en el caso de la Tierra. En el caso de la Tierra la inclinación es de 23.5° y en Neptuno es de 28.3°. Esta inclinación es la que da lugar a las estaciones del año ya que hace que los rayos solares lleguen con distinta orientación dependiendo de la época del año. 

Debido a la gran distancia entre el Sol y Neptuno, los rayos del Sol que llegan a Neptuno son muy débiles. A pesar de ello, se observan cambios estacionales en su atmósfera. También es importante que las estaciones en Neptuno tienen una duración mucho más larga que en la Tierra. Dado que Neptuno tarda 165 años en dar una vuelta alrededor del Sol, cada estación llega a durar unos 40 años.

Un particularidad poco conocida de Neptuno es que tiene un sistema de anillos, aunque mucho más débil que los conocidos anillos de Saturno. Se conocen 6 anillos de Neptuno, cada uno con una amplitud de entre 100 y 1000 kilómetros.

Actualmente se conocen 14 lunas de Neptuno. Solo una de ellas, Tritón, es esférica y con un radio superior a los 1000 kilómetros.

La luna Tritón tiene un diámetro de 2710 kilómetros y debido a su tamaño fue la primera luna en ser descubierta, tan solo 17 días después del descubrimiento del planeta. Tritón es la séptima luna más grande del sistema solar y es probable que hubiera sido con anterioridad un planeta enano que acabó atrapado en una órbita alrededor de Neptuno. Uno de los indicios que soportan esta teoría es que Tritón es la única luna conocida que orbita alrededor de su planeta en dirección opuesta a la rotación del planeta.

La segunda luna de Neptuno en ser descubierta fue Nereida, en 1949. A continuación, fue en 1981 cuando se descubrió una tercera luna, Larisa. Gracias a la sonda Voyager 2, que realizó un sobrevuelo de Neptuno en 1989, se descubrieron cinco lunas más. El resto han sido detectados utilizando telescopios desde la Tierra.

Otro hecho interesante de Neptuno es que su campo magnético está inclinado en 47° respecto a su eje de rotación. Neptuno comparte esta anomalía con Urano. En el resto de planetas con campo magnético, este suele estar prácticamente alineado con el eje de rotación. En el caso de Neptuno, el campo magnético es relativamente fuerte. Concretamente, tiene una intensidad 27 veces superior a la de la Tierra.

El descubrimiento de Neptuno

El descubrimiento de Neptuno es un hecho de gran relevancia histórica y un éxito científico del siglo XIX. Sorprendentemente, Neptuno no fue descubierto explorando el cielo con telescopios, sino que se dedujo su existencia a partir de cálculos matemáticos basados en la observación del planeta Urano.

El planeta Urano había sido descubierto por el astrónomo William Herschel en 1781. Este descubrimiento causó sensación en la comunidad científica y puso en evidencia el conocimiento limitado en aquél momento sobre el sistema solar.

Rápidamente los astrónomos empezaron a observar este nuevo planeta y a medir todo tipo de parámetros para describir su órbita. Al cabo de unos 60 años, cuando Urano empezaba a completar su primer órbita desde su descubrimiento, los astrónomos se dieron cuenta de que no parecía seguir exactamente las leyes de la mecánica orbital y que su órbita experimentaba pequeñas desviaciones inexplicables.

Todo tipo de hipótesis intentaron explicar estas discrepancias entre la teoría y las observaciones. En 1845, de forma más o menos simultánea pero sin contacto entre ellos, los astrónomos Urbain Le Verrier y John Couch Adams empezaron a explorar la posibilidad de que estas desviaciones fueran causadas por otros planeta situado cerca de Urano.

Parece ser que los dos llegaron a calcular la posición aproximada de este nuevo planeta, pero fue gracias a los cálculos de Urbain Le Verrier que el astrónomo Johann Gottfried Galle observó Neptuno por primera vez desde el Observatorio de Berlín. El descubrimiento de Neptuno fue confirmado en 1846 y suscitó una cierta controversia sobre quién había sido su descubridor. La Royal Society de Londres otorgó a Urbain Le Verrier una medalla de honor por el descubrimiento, aunque muchos astrónomos defendieron también la contribución importante de John Couch Adams.

A pesar del descubrimiento de Neptuno en 1846, existen algunos documentos que indican que Galileo Galilei e incluso el astrónomo John Herschel ya habían observado Neptuno. Sin embargo, debido a las limitaciones de sus telescopios y al movimiento lento de Neptuno no pudieron reconocer que se trataba de un planeta y pensaron que era simplemente una estrella azul.

Estructura y atmósfera de Neptuno

A pesar de haber sido poco explorado, se cree que la estructura interna de Neptuno es probablemente similar a la de Urano. Esto incluye un núcleo sólido de pequeño tamaño recubierto por un manto en estado semifluido formado por distintos hielos de agua, amoníaco y metano.

Encima de este manto empieza una capa de gases a alta presión que acaban dando lugar a la atmósfera en sus capas superiores. Las capas más exteriores de la atmósfera de Neptuno están formadas por un 80% de hidrógeno, un 19% de helio y en menor medida, metano. Estas pequeñas cantidades de metano son responsables del color azulado del planeta Neptuno. 

Se ha podido observar que en la atmósfera de Neptuno se forman grandes tormentas como en el caso de Júpiter. Estas tormentas resultan en grandes manchas oscuras que pueden verse con telescopios. En el caso de Júpiter estas tormentas pueden llegar a durar centenares de años. Los datos actuales parecen indicar que las tormentas en Neptuno tienen duraciones mucho más cortas, pero aún así pueden fácilmente llegar a durar años.

Se calcula que los vientos en la atmósfera de Neptuno pueden llegar a ser extremadamente rápidos y superar los 2000 kilómetros por hora.

Órbita de Neptuno

La órbita de Neptuno es casi la más circular del sistema solar. Solo la órbita de Venus se acerca más a un círculo que la de Neptuno.

El radio medio de su órbita es de prácticamente 4500 millones de kilómetros, es decir, 30 veces superior al de la Tierra. Esto hace que la luz del Sol tarde más de cuatro horas en viajar entre el Sol y Neptuno.

A pesar de ser el último planeta del sistema solar, existen períodos en los cuales el planeta enano Plutón se encuentra en una posición más interior que Neptuno. Esto es debido a que Plutón sigue una órbita muy elíptica que hace que durante períodos relativamente breves se acerque más al Sol que Neptuno. Concretamente, cada 248 años existe un período de 20 años durante los cuales Plutón está más cerca del Sol que Neptuno.

Exploración de Neptuno

Debido a la gran distancia entre Neptuno y la Tierra solo ha habido una sonda espacial que ha pasado cerca de este planeta. Fue la sonda Voyager 2, que llegó a Neptuno en 1989 después de haber pasado por Júpiter, Saturno y Urano.

La sonda Voyager 2 pasó a 5000 km de altitud de Neptuno y durante su sobrevuelo capturó imágenes de su atmósfera, sus anillos y sus lunas. La sonda también estaba equipada con instrumentos que permitieron medir en detalle el campo magnético de Neptuno.

Esta misión permitió descubrir 5 lunas de Neptuno desconocidas hasta el momento y envió imágenes detalladas de Proteo, Nereida y Tritón.

Actualmente no existe ninguna misión en fase de desarrollo que tenga previsto llegar a estudiar Neptuno. En la actualidad, las únicas observaciones de este planeta se llevan a cabo con telescopios terrestres y con telescopios espaciales como el telescopio Hubble.