El Sistema Solar generalmente se agrupa por composición planetaria: cuatro planetas terrestres rocosos (Mercurio, Venus, la Tierra y Marte), dos gigantes gaseosos (Júpiter y Saturno) y un par de gigantes de hielo (Urano y Neptuno). Sin embargo, una nueva investigación realizada por un equipo científico de la Universidad de Zurich (UZH) sugiere que Urano y Neptuno pueden contener mucha más roca de lo que se pensaba anteriormente. El estudio no sostiene que estos planetas deban ser ricos en agua o en rocas. En cambio, pone en duda la suposición de larga data de que un interior lleno de hielo es la única conclusión respaldada por los datos disponibles. Esta interpretación más amplia también es consistente con el hallazgo de que Plutón, un planeta enano, está dominado por rocas.
Para comprender mejor lo que hay dentro de Urano y Neptuno, los investigadores desarrollaron una técnica de simulación especial. “La clasificación de los gigantes de hielo está demasiado simplificada porque Urano y Neptuno aún no se conocen bien”, afirma Luca Morf, estudiante de doctorado en la Universidad de Zurich y autor principal del trabajo. “Los modelos basados en la física requerían demasiadas suposiciones, mientras que los modelos empíricos eran demasiado simplistas. Combinamos ambos métodos para obtener modelos internos que son “agnósticos” o imparciales y, sin embargo, físicamente consistentes”.
El proceso comienza con un perfil de densidad generado aleatoriamente que representa el interior de cada planeta. Luego, el equipo determinó el campo gravitacional que coincidía con las mediciones de observación y utilizó esa información para inferir la posible composición. El ciclo se repite hasta que el modelo se ajuste mejor a todos los datos disponibles.
Ampliando el posible alcance interno
Utilizando este enfoque imparcial y basado en la física, los investigadores descubrieron que la composición interna de los llamados gigantes de hielo del Sistema Solar no se limita al hielo (generalmente interpretado como agua). “Esto es algo que propusimos por primera vez hace unos 15 años y ahora tenemos el marco numérico para demostrarlo”, afirmó Ravit Held, profesor de la Universidad de Zurich e iniciador del proyecto. Sus resultados muestran que el planeta podría estar dominado por una capa rica en agua o por una estructura más rocosa.
Los hallazgos también proporcionan nuevos conocimientos sobre los inusuales campos magnéticos de Urano y Neptuno. El campo magnético de la Tierra tiene dos polos bien definidos, pero los campos de estos planetas distantes son más irregulares e incluyen múltiples polos. Según Held, “nuestros modelos incluyen las llamadas capas de “agua iónica”, que crean dinamos magnéticos en lugares que explican los campos magnéticos no dipolares observados. También descubrimos que el campo magnético de Urano se origina a mayor profundidad que Neptuno”.
Por qué las misiones futuras son esenciales
Aunque la investigación ofrece nuevas explicaciones prometedoras, persiste la incertidumbre. “Un problema importante es que los físicos aún no comprenden cómo se comporta la materia en las condiciones extremas de presión y temperatura que se encuentran en el núcleo de un planeta, lo que podría afectar nuestros resultados”, explica Morff, que quiere ampliar el trabajo de modelización.
Incluso con incógnitas pendientes, los resultados abren la puerta a nuevos escenarios internos, desafían suposiciones de larga data y resaltan importantes lagunas en la ciencia material de las condiciones planetarias. “Tanto Urano como Neptuno pueden ser gigantes de roca o gigantes de hielo, dependiendo de las suposiciones del modelo. Los datos actuales son actualmente insuficientes para distinguirlos, por lo que necesitamos misiones específicas a Urano y Neptuno que puedan revelar su verdadera naturaleza”, concluyó Ravit Held.
