Una nueva luna de Neptuno acaba de ser descubierta
– Noticias del 24 de febrero de 2019 –
Una nueva luna de Neptuno se conoce desde 2013, pero a veces lleva tiempo formalizar un descubrimiento. Fue nombrado llamado hipocampo. Esta luna es muy pequeña, por lo que parece un asteroide. Sin embargo, podría enseñarnos cosas interesantes sobre el pasado del sistema lunar de Neptuno.
Hippocamp orbita a solo 12,000 kilómetros de Proteus, otra luna de 400 km de diámetro. Se observó un enorme cráter de impacto en la superficie de Proteus, llamado Pharos. Podemos imaginar que Hippocamp nació durante este impacto. Pero todavía es difícil observar estos sistemas complejos desde ahora.
Una gran mancha oscura aparece en Neptuno una o dos veces por década
– Noticias del 24 de febrero de 2019 –
Cuando la nave espacial Voyager 2 voló sobre el planeta Neptuno, tomó fotografías de un gran punto oscuro en el ecuador. Esta mancha oscura nunca había sido observada antes. Entonces se asumió que era un fenómeno perenne, como la gran mancha roja de Júpiter. Pero fue imposible observar la evolución de la mancha oscura porque no había telescopios suficientemente potentes.
A mediados de la década de 1990, después de la corrección del espejo del telescopio espacial Hubble, finalmente pudimos observar Neptuno con precisión. La gran mancha oscura detectada por la Voyager 2 se había ido. Desde entonces, se ha observado que las manchas oscuras, a veces tan grandes como la Tierra, aparecen y desaparecen 5 veces en la superficie de Neptuno. Por lo tanto, es un fenómeno recurrente que ocurriría una o dos veces por década.
Cada vez, las manchas oscuras van acompañadas de nubes claras. De hecho, las nubes parecen incluso preceder a la llegada de las manchas oscuras. Por ejemplo, comenzamos a observar nubes claras en 2015, y unos años más tarde apareció una nueva mancha oscura. Se piensa que estas manchas oscuras son grandes vórtices algo similares al fenómeno de Júpiter. A medida que aparecen y desaparecen rápidamente, esta es la oportunidad perfecta para comprender cómo se forman y disipan estas estructuras.
Una misión a Neptuno podría iniciarse a principios de la década de 2030 para conocerla mejor
– Noticias del 31 de enero de 2019 –
Todavía no sabemos mucho acerca de Neptuno, que ha estaba volada solo una vez
La sonda espacial Voyager 2 se acercó a Neptune y Urano a fines de los años ochenta. Mientras Júpiter y Saturno tenían orbitadores dedicados, los otros dos planetas gigantes del sistema solar permanecen casi inexplorados.
Neptuno es un gigante de hielo. Su atmósfera contiene grandes cantidades de materiales volátiles, como el agua o el amoníaco. Esto le da a Neptune su único color azulado. Todavía no entendemos completamente la historia de la creación del gigante de hielo y los mecanismos que los animan. Sin embargo, una gran parte de los exoplanetas que descubrimos pertenece a esta categoría.
Neptuno es 17 veces la masa de la Tierra y tiene un diámetro de 50,000 kilómetros. Los días en Neptuno duran entre 16 y 17 horas. Con su inclinación de 29 grados, Neptuno es bastante similar a Marte o la Tierra. Neptuno tiene 14 lunas. La temperatura promedio de Neptuno es la temperatura más fría que se ha registrado en un planeta.
La distancia es un gran problema para explorar Neptuno, pero hay soluciones
Neptuno, como Urano, es bastante desconocido. Sin embargo, es importante saberlo para comprender la historia de nuestro sistema solar y de otros sistemas. Son objetivos de exploración lógicamente prioritarios. El problema es que Neptuno y Urano están muy lejos del planeta Tierra. Están cuatro veces más lejos de la Tierra que Júpiter. Las sondas espaciales Galileo y Juno tardaron unos cinco años en entrar en órbita alrededor del gigante gaseoso. Con nuestros medios actuales, no podemos esperar hacer tal viaje en un tiempo aceptable. Sin la maniobra de asistencia gravitacional, estimamos que llevaría unos 15 años alcanzar Neptuno.
Sin embargo, hay mecánica orbital. Los planetas exteriores del sistema solar tardan varias décadas en completar su órbita. Por lo tanto, no suelen estar correctamente alineados para permitir tal viaje, en el mejor de los casos varias veces cada siglo. Así que imaginamos que una nave espacial lanzada hacia Neptuno haría al menos una maniobra de asistencia gravitacional alrededor de Júpiter. Esto permitió a New Horizons acelerar 20,000 km/h y reducir el tiempo de viaje en 3 años a Plutón.
Pero es importante que una sonda espacial no tome demasiada velocidad. Para poder poner una sonda espacial en órbita de uno de los gigantes de hielo, tiene que disminuir la velocidad de llegada. Una maniobra de inserción orbital cuesta más propelente cuando una sonda espacial llega a alta velocidad. El problema es que la sonda espacial debe ir rápido porque los viajes largos afectan la confiabilidad de las máquinas y la eficiencia del plutonio que suministra la energía. Si una sonda espacial va demasiado rápido, las maniobras de inserción orbital se vuelven demasiado caras. Esta ecuación fue difícil de resolver para Cassini, que cargaba más de tres toneladas de propelente para su inserción orbital alrededor de Saturno, lo que la convierte en una de las sondas espaciales más masivas jamás concebidas.
La NASA planea lanzar una misión a Neptuno y Urano a principios de los años 2030
La forma más sencilla de llegar a Neptuno sería abandonar la idea de poner una sonda espacial en órbita y estar satisfecho con un sobrevuelo. Entonces, es suficiente acumular la mayor velocidad posible durante el empuje inicial y realizar diferentes maniobras de asistencia gravitacional. Entonces podríamos esperar unirnos a Neptuno y Urano en diez años con una nave espacial relativamente ligera. Sin embargo, los resultados científicos serían bastante débiles, ya que solo reproduciríamos el vuelo de la nave espacial Voyager 2. Debemos enfocarnos en Neptuno mientras descuidamos sus lunas.
Esto representa un retraso muy importante en comparación con los resultados científicos que podríamos tener. Tal misión sigue siendo posible con un presupuesto de poco más de $ 1.5 mil millones. La otra solución sería pagar mucho más por el diseño de una nave espacial de 4 a 7 toneladas que tardaría entre 12 y 13 años en unirse a uno de los gigantes de hielo y ponerse en órbita. Con varios años de estudio en el sitio, los resultados científicos serían necesariamente más interesantes.
En 2010, la NASA encargó un estudio sobre varios escenarios. La ventana de lanzamiento para beneficiarse de la asistencia gravitacional de Júpiter y para unirse a Neptuno es entre 2030 y 2034. Podemos imaginarnos haciendo un lanzamiento doble de dos naves espaciales hacia los dos objetivos. Esto sería posible siempre y cuando usemos un lanzador pesado y acordemos gastar mucho dinero.
Para mantener un rendimiento óptimo en el RTG , la misión completa debe extenderse por más de 15 años. La elección de la propulsión podría mezclarse con la propulsión iónica durante la primera parte del viaje y luego con la propulsión química de seis unidades astronómicas del sol.
Los objetivos científicos serán impactados por las elecciones tecnológicas de la NASA.
La NASA ha identificado 12 objetivos científicos principales para tal misión: comprender la estructura interna del planeta, su composición, medir los movimientos de la atmósfera, identificar las lunas, etc. Por supuesto, todos estos objetivos requieren el uso de Diferentes instrumentos científicos. El presupuesto determinará si lanzar una misión de este tipo con dos orbitadores masivos lanzados simultáneamente a Neptuno y Urano. Pueden estar equipados con una sonda atmosférica, en cuyo caso los resultados científicos podrían ser enormes. Parece más probable que la NASA elija enfocarse en Neptuno o Urano debido al costo de dicha misión. También es posible que la agencia espacial de los Estados Unidos ofrezca a los europeos que trabajen con ellos.
Cualquiera que sea la opción elegida, una misión a Neptuno o Urano requerirá opciones tecnológicas. El sistema de doble propulsión requeriría una fuente de alimentación doble, paneles solares y un RTG, por ejemplo. Las soluciones presentadas en el estudio encargado por la NASA requieren pocos desarrollos tecnológicos nuevos, lo que puede permitir a la NASA validarlos en un futuro cercano. A principios de 2021, las prioridades de investigación de la NASA se establecerán para los próximos 10 años. Si la exploración de gigantes de hielo figura en las prioridades de la NASA, entonces una misión de este tipo podría tener un gran presupuesto, lo que permitiría considerar enviar uno o dos orbitadores a Neptuno y Urano.
En Neptuno y Urano, llueve diamantes
– Noticias del 29 de agosto de 2017 –
En la Tierra, está lloviendo agua. En Titán, está lloviendo metano líquido. Y en Urano y Neptuno, está lloviendo diamantes. Se supone que los diamantes se forman en la atmósfera de estos gigantes gaseosos. Pero, por primera vez, las condiciones climáticas extremas de estos entornos podrían recrearse en la Tierra. Los investigadores de la Universidad de Stanford están en el origen del experimento. Para simular la presión de la atmósfera de un gigante gaseoso, usaron pulsos láser ultracortos.
El objetivo de estos láseres era un poliestireno que contenía hidrógeno y carbono. La teoría es que estos dos elementos, cuando se ponen a una temperatura y presión suficiente, pueden formar diamantes. Esto es lo que observaron los investigadores a cargo del experimento. En Urano y Neptuno, las condiciones para la formación de diamantes ocurrirían a unos 8000 kilómetros del límite exterior de la atmósfera. Los diamantes se formarían en unos pocos miles de años y podrían alcanzar un peso de varios millones de quilates. Luego fluirían al centro del planeta. Entonces, imaginamos que hay un gran tesoro en el corazón de estos gigantes gaseosos. Desafortunadamente, es un tesoro que permanecerá inaccesible para siempre porque las condiciones de presión y temperatura que prevalecen en estas áreas aplastarían el acercamiento imprudente.
El método utilizado por los investigadores de la Universidad de Stanford, sin embargo, tiene el mérito de poder ser utilizado para sintetizar diamantes artificiales. Estos diamantes ocultos nunca se pueden ver, pero entender cómo se forman permite una mejor comprensión de cómo funcionan los gigantes gaseosos. Queda, por ejemplo, descubrir qué ocurre con estos diamantes en las capas más profundas de los planetas. Habría en Urano un ciclo de diamantes comparable al ciclo de agua en la Tierra.
Nuestro propio sistema solar todavía tiene muchas sorpresas. También nos recuerda que Urano y Neptuno son aún mundos muy desconocidos. Solo la sonda espacial Voyager 2 voló sobre ellos. También sabemos muy poco sobre sus lunas. Es una pena dejar estos mundos como fantásticos sin ninguna sonda espacial para informarnos. Ninguna misión está actualmente planeada para Urano o Neptuno. Por lo tanto, debemos estar satisfechos con las observaciones usando telescopios. Esperemos que algún día una agencia espacial se moleste en poner una sonda espacial en órbita alrededor de uno de estos dos mundos.
Lo esencial sobre Neptuno
Neptuno es el octavo planeta del sistema solar. Está tan lejos del sol que tarda casi 165 años en orbitar alrededor del sol. Neptuno está acompañado por al menos catorce lunas. Podemos descubrir a otros, pero como Urano, Neptuno hasta ahora solo ha sido explorado muy brevemente. El ambiente de Neptuno es muy activo. Es barrido por tormentas regulares y vientos fuertes. Es el único planeta que fue descubierto en teoría antes de ser descubierto en la práctica, lo cual es un poderoso testimonio de la efectividad de la mecánica newtoniana.
Imagen de NASA / Voyager 2 Team [Public domain], a través de Wikimedia Commons
Fuentes
