Los investigadores lograron dividir la luz solar reflejada en Neptuno y la mancha en sus colores o longitudes de onda que lo componen. De esta forma obtuvieron un espectro en 3D, lo que les permitió estudiar la mancha con más detalle. “Estoy absolutamente encantado de haber sido capaz no solo de detectar por primera vez una mancha oscura desde la Tierra, sino también de registrar por primera vez un espectro de reflexión de tal característica”, dijo Irwin. “Siempre me he preguntado qué son estos elementos oscuros efímeros y escurridizos”, agregó.

Las últimas observaciones indican que el fenómeno es, probablemente, el resultado del oscurecimiento de las partículas de aire en una capa por debajo del manto principal de neblina visible, a medida que los hielos y las neblinas se mezclan en la atmósfera del planeta. El espectro también proporcionó información sobre la composición química de las distintas capas de la atmósfera, lo que dio al equipo pistas sobre por qué la mancha parecía oscura.

En cuanto a la mancha brillante, el coautor del estudio Michael Wong dijo que se trata de un tipo de nube “profunda poco común que nunca antes se había detectado, ni siquiera desde el espacio”. Los datos del VLT mostraron que el fenómeno se sitúa al mismo nivel que la mancha oscura principal. Esto es una característica completamente nueva en comparación con las pequeñas nubes “compañeras” de hielo de metano a gran altitud observadas anteriormente, señalaron los astrónomos. Es la primera vez que una mancha oscura en Neptuno ha sido observada con un telescopio establecido en la Tierra, aseguró RT.

Según informó el blog del telescopio espacial Hubble, que mantienen los científicos de la Agencia Espacial Europea (ESA, por sus siglas en inglés), el equipo analizó los datos observacionales que le habían proporcionado precisamente este telescopio (operado conjuntamente por la ESA y la NASA). Se complementaron estos datos con nuevas observaciones del telescopio Gemini North, y del Infrared Facility de la NASA, ambos situados en Hawai. Dentro de los planetas, hay tres capas que albergan distintas composiciones de aerosol a distintas alturas. La capa clave que afecta al color es la intermedia, y los científicos advirtieron que la niebla en esta capa es más gruesa en Urano que en Neptuno debido a que el metano, uno de sus componentes principales, condensa las partículas de esta capa de neblina hacia el interior de la atmósfera dentro de una lluvia de nieve. De esta manera, la distribución de estas moléculas varía entre las diferentes capas atmosféricas y genera un cambio en el color.

El artículo publicado en la revista Journal of Geophysical Research a finales de mayo, detalla que añadieron una capa adicional de partículas de hielo de metano a Neptuno a presión de ∼0,2 bar, y descubrieron que un cambio en el color coincide con las propiedades observadas en la atmósfera. Debido a que Neptuno tiene una atmósfera más activa y turbulenta que la de Urano, el equipo cree que en Neptuno se agitan de forma más eficiente las partículas de metano en la niebla y producen nieve de metano. La turbulencia elimina más niebla y mantiene la capa de niebla de Neptuno más fina que en Urano, con el efecto visual que se percibe desde la Tierra.

La nueva explicación, propuesta por los astrofísicos del ‘Centro Nacional de Investigación Científica de Francia’ y de las universidades de Sorbona (Francia) y de Pisa (Italia) apunta a una resonancia del planeta con sus lunas ocurrida hace aproximadamente 1.000 millones de años, cuando el resto de planetas probablemente ya tenían sus ejes orientados casi como hoy en día. Sin embargo, Saturno no se volvió oblicuo de una vez para siempre, sino que vivió una evolución continua de su posición en el espacio.

Un comunicado emitido esta semana expone estos nuevos cálculos y compara la relación entre las lunas saturnianas y el propio planeta con una lucha de un David (colectivo) contra Goliat. Puestas juntas, las lunas son responsables de balancear al planeta gigante, según los investigadores, que señalan al aporte de Titán como el más importante. De acuerdo a los científicos, durante más de 3.000 millones de años después de su formación, Saturno mantuvo un eje de rotación poco inclinado. Luego, la lenta migración de sus satélites coincidió en cierto momento con otro factor —Saturno interactúa con el curso del planeta Neptuno— y comenzó un fenómeno de resonancia que continúa hasta hoy y que provoca la inclinación del segundo planeta más grande de nuestro sistema solar.

Este mismo equipo de investigación había llegado a conclusiones similares sobre Júpiter, que pudo haber experimentado un cambio parecido debido a la migración de sus cuatro satélites principales y a una resonancia con la órbita de Urano. En los próximos 5.000 millones de años la inclinación del eje de Júpiter todavía podía pasar desde los actuales 3 ° a más de 30 °, según los cálculos de los científicos.

La misión es una de las cuatro que compiten bajo el Programa de Descubrimiento de la NASA. El próximo año se seleccionarán dos propuestas que se convertirán en misiones de la NASA antes del final de la década. Si resulta seleccionada, Trident se convertirá en la primera misión de la agencia espacial en explorar la luna de Neptuno después de la Voyager 2, una sonda espacial que voló cerca de la misma en 1989. La misión tiene como objetivo estudiar cómo la luna más grande de Neptuno pudo desarrollar una superficie helada. La Voyager 2 reveló que la superficie de Tritón, que se cree que emigró del Cinturón de Kuiper, alberga enormes y oscuras columnas de material helado. Además, el satélite natural todavía está activo y potencialmente alberga un vasto océano interior. La luna sigue renovando su superficie, que casi no tiene cráteres visibles.

Neptune's weird moon Triton could get a visit from a NASA spacecraft called Trident https://t.co/tmsZq900XK pic.twitter.com/JZx4EkuTqA

— SPACE.com (@SPACEdotcom) June 18, 2020

Gracias a las imágenes captadas por la Voyager 2, se logró explorar el 40 por ciento de la superficie de Tritón, pero la nueva misión busca mapear todo el satélite. La misión también espera analizar las condiciones atmosféricas de Tritón, que tiene un clima dinámico y cambiante, y alberga un flujo constante de material orgánico, probablemente nitrógeno, que cae sobre la superficie de la luna en forma de nieve. Tritón está lleno de partículas cargadas y contiene una capa, conocida como ‘la ionosfera’, 10 veces más activa que la de cualquier otra luna del sistema solar. Esto es particularmente extraño, ya que las ionosferas generalmente se cargan con la energía solar, y Tritón está 30 veces más alejado del Sol que la Tierra. Esto significa que la luna debe tener otra fuente de energía que cargue estas partículas.

“Tritón es extraño, pero aun así es extraño de manera relevante, debido a la ciencia que podemos hacer allí. Sabemos que la superficie tiene todas estas características que nunca hemos visto antes, lo que nos motiva a querer saber cómo funciona este mundo”, dijo en un comunicado Karl Mitchell, miembro del equipo Trident del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA. “Como le dijimos a la NASA en nuestra propuesta de misión, Tritón no es solo una llave para la ciencia del sistema solar, sino que es un llavero completo: un objeto capturado del Cinturón de Kuiper que evolucionó, un mundo oceánico potencial con columnas activas, una ionosfera energética y una superficie joven y única”, agregó.

No obstante, existen varias hipótesis que intentan explicar las diferencias entre esos dos planetas con composición similar de nuestro Sistema Solar, recoge el portal ‘LifeScience’. “Las mediciones de la Voyager muestran que Neptuno emite más del doble de calor de lo que absorbe del sol, mientras que Urano no lo hace”, explica Anthony Del Genio, del Instituto Goddard de Estudios Espaciales de la NASA. Y añade que esto se debe a que “Urano no tiene una significativa fuente de calor interna (…) y no puede generar ningún calor adicional al que obtiene del Sol”, lo cual lo diferencia de Neptuno, así como de Júpiter y Saturno.

En esencia, una fuente interna de altas temperaturas se origina del calor sobrante del nacimiento del sistema solar, en el momento de la formación de los planetas: el calor que se contrajo desde la nebulosa solar primitiva. “La fuente de calor adicional en Neptuno [y Júpiter y Saturno] se debe en gran medida a la contracción gravitacional”, sostiene Joshua Tollefson, de la Universidad de California, Berkeley.

De momento, no hay una explicación clara que indique por qué Urano no cuenta con esa fuente de calor adicional, que sí tiene el otro gigante helado. Podría ser que la diferencia de edad tenga en esto cierta influencia, ya que un planeta más joven sería más cálido. Además, la rapidez y la intensidad de la liberación de calor también dependen de la estructura y composición interior de cada cuerpo celeste, sus capas de nubes, entre otras cosas. Es difícil estimar todos estos componentes, en parte debido a que un año en Neptuno equivale a 165 años terrestres, por lo que los científicos aún no han podido estudiar el planeta durante todo su ciclo estacional, con herramientos modernas, y obtener datos más completos.

Asimismo, los científicos relacionan la fuente interna de calor de Neptuno y su temperatura con otro fenómeno allí observado: fuertes vientos giratorios de hasta 2.414 kilómetros por hora. “Es probable que los vientos [de Neptuno] se generen más profundamente de lo que puede penetrar la luz solar, por lo que posiblemente los produce una combinación de calor interno y rotación”, sugiere Amy Simon, científica para la Investigación de la Atmósfera Planetaria en el Centro de Vuelo Espacial Goddard, de la NASA.

Los vientos de Neptuno y Urano no coinciden: en este último alcanzan solo velocidades de hasta 900 kilómetros por hora, pese a que los dos planetas tienen ciclos de rotación similares. “Nos dice esto que algo es diferente entre ellos: calor parcialmente interno u otra cosa”, estima Simon.

Según recoge el portal Phys.org, el satélite más pequeño de Neptuno, de tan solo 34 kilómetros de diámetro, fue detectado por primera vez en 2013 en unas imágenes tomadas por el telescopio espacial Hubble por el investigador Mark Showalter, del Instituto SETI de EE.UU. Ahora, los investigadores confirmaron las características físicas de la que se ha convertido en la séptima de las lunas interiores de Neptuno y la decimocuarta en total.

Showalter estima que Hipocampo se formó a partir de los escombros creados hace miles de millones de años cuando se produjo una colisión entre un cometa y Proteo, la mayor de las lunas interiores de Neptuno y la segunda más grande en total. Ambos satélites se encuentran inusualmente cerca el uno de otro, a unos 12.000 kilómetros, y los astrónomos creen que en el pasado lejano orbitaron a una distancia aún más corta entre sí.

“El descubrimiento de Hipocampo, que orbita tan cerca de la luna mucho más grande Proteo, proporciona una ilustración particularmente dramática de la historia maltratada del sistema de Neptuno”, explicó el investigador, citado por el medio. Agregó que, gracias al Hubble, “ahora sabemos que un pequeño pedazo de Proteo se desprendió y hoy lo vemos como Hipocampo”.

Los astrónomos indican que esta teoría de formación del satélite está respaldada por su “tamaño diminuto y ubicación peculiar”, aunque al mismo no tiempo no descartan que su formación no estuviera relacionada con Proteo.