Neptuno (planeta)

Neptuno es el octavo planeta en distancia respecto al Sol y el más lejano del sistema solar. Forma parte de los denominados planetas exteriores, y dentro de estos, es uno de los gigantes helados y es el primero que fue descubierto gracias a predicciones matemáticas. Debe nombre al dios romano del mar, Neptuno y es el cuarto planeta en diámetro y el tercero más grande en masa. Su masa es diecisiete veces la de la Tierra y ligeramente mayor que la de su planeta «gemelo» Urano, que tiene quince masas terrestres y no es tan denso. En promedio, Neptuno orbita el Sol a una distancia de 30.1ua. Su símbolo astronómico es ♆, una versión estilizada del tridente del dios Neptuno.

Tras el descubrimiento de Urano, se observó que las órbitas de Urano, Saturno y Júpiter no se comportaban tal como predecían las leyes de Kepler y de Newton. Adams y Le Verrier, de forma independiente, calcularon la posición de un hipotético planeta, Neptuno, que finalmente fue encontrado por Johann Galle, el 23 de septiembre de 1846, a menos de un grado de la posición calculada por Le Verrier. Más tarde se advirtió que Galileo ya había observado Neptuno en 1612, pero lo había confundido con una estrella.

Neptuno es un planeta dinámico, con manchas que recuerdan las tempestades de Júpiter. La más grande, la Gran Mancha Oscura, tenía un tamaño similar al de la Tierra, pero en 1994 desapareció y se ha formado otra. Los vientos más fuertes de cualquier planeta del sistema solar se encuentran en Neptuno.

Neptuno tiene una composición bastante similar a la del planeta Urano, y ambos tienen composiciones que difieren mucho de los demás gigantes gaseosos, Júpiter y Saturno. La atmósfera de Neptuno, como las de Júpiter y de Saturno, se compone principalmente de hidrógeno y helio, junto con vestigios de hidrocarburos y posiblemente nitrógeno. Contiene una mayor proporción de hielos, tales como agua (), amoníaco () y metano (). Los científicos muchas veces categorizan Urano y Neptuno como los gigantes helados para enfatizar la distinción entre estos y los gigantes de gas Júpiter y Saturno. El interior de Neptuno, como el de Urano, está compuesto principalmente de hielos y roca. Los rastros de metano en las regiones periféricas exteriores contribuyen a darle el aspecto azul vívido que tiene este planeta.

Historia

Descubrimiento

thumb|left|Urbain Le Verrier

Los dibujos de Galileo muestran que el planeta Neptuno fue observado por primera vez el 28 de diciembre de 1612, y nuevamente el 27 de enero de 1613;García, Simón (2009). «Galileo “casi” descubrió Neptuno». laverdad.es. en ambas ocasiones, Galileo confundió Neptuno con una estrella cercana a Júpiter en el cielo nocturno.

En 1821, Alexis Bouvard publicó en sus tablas astronómicas la órbita de Urano. Las observaciones revelaron perturbaciones sustanciales, que llevaron a Bouvard a lanzar la hipótesis de que la órbita de Urano debía estar siendo perturbada por algún otro cuerpo. En 1843, John Couch Adams calculó la órbita de un octavo planeta en función de las anomalías observadas en la órbita de Urano. Envió sus cálculos a sir George Airy, el Astrónomo Real, quien pidió más información. Adams comenzó a redactar una respuesta, pero nunca llegó a enviarla. Urbain Le Verrier, el matemático codescubridor de Neptuno, en 1846, independientemente de Adams, publicó sus propios cálculos. En el mismo año, John Herschel comenzó a abogar por el enfoque matemático y persuadió a James Challis para buscar el planeta propuesto por Le Verrier. Después de muchas dilaciones, Challis empezó su búsqueda, reacio, en julio de 1846. Sin embargo, en el ínterin, Le Verrier había convencido a Johann Gottfried Galle para buscar el planeta. Neptuno fue descubierto esa misma noche, el 23 de septiembre de 1846, donde Le Verrier había predicho que se encontraría. Challis más tarde se dio cuenta de que había observado previamente el planeta dos veces en agosto, sin advertirlo.

A raíz del descubrimiento, hubo mucha rivalidad nacionalista entre los franceses y los británicos sobre quién tenía prioridad y merecía crédito por el descubrimiento.1846. «El descubrimiento de Neptuno.» El Mundo (2009). Finalmente surgió un consenso internacional sobre que tanto Le Verrier como Adams conjuntamente lo merecían. Sin embargo, la cuestión está siendo revaluada por los historiadores con el redescubrimiento, en 1998, de los Documentos de Neptuno (documentos históricos del Observatorio Real de Greenwich), que al parecer habían sido objeto de apropiación indebida por el astrónomo Olin Eggen durante casi tres décadas y solo redescubiertos inmediatamente después de su muerte. Después de la revisión de los documentos, algunos historiadores indican que Adams no merece crédito en igualdad con Le Verrier.«Neptuno es mío. La verdad sobre el descubrimiento del planeta.» La Nación (2003).

Nombre

Poco después de su descubrimiento, Neptuno fue llamado, simplemente, «el planeta que le sigue a Urano» o «el planeta de Le Verrier». La primera sugerencia de un nombre provenía de Galle, quien propuso el nombre de Janus. En Inglaterra, Challis presentó el nombre de Océano. En Francia, Le Verrier propuso que el nuevo planeta se llamara Le Verrier, una sugerencia que no fue bien recibida fuera de Francia.

Mientras tanto, en ocasiones separadas e independientes, Adams propuso cambiar el nombre de Urano por el de Georgia, mientras que Le Verrier sugirió Neptuno para el nuevo planeta. Struve se pronunció a favor de ese nombre el 29 de diciembre de 1846, en la Academia de Ciencias de San Petersburgo. En la mitología romana, Neptuno era el dios del mar, identificado con el griego Poseidón. La elección de un nombre mitológico parecía estar en consonancia con la nomenclatura de los otros planetas, los cuales recibieron nombres de deidades romanas.

El nombre del planeta se traduce literalmente como estrella del rey del mar en chino, coreano, japonés y vietnamita (海王星 en caracteres chinos, 해왕성 en coreano).

En la India, el nombre que se da al planeta es Varuna (devanagari: वरुण), el dios del mar en la mitología hindú/védica, el equivalente de Poseidón/Neptuno en la mitología grecorromana.

Estatus

Desde su descubrimiento hasta 1930, Neptuno fue el planeta conocido más lejano. Con el descubrimiento de Plutón en 1930, Neptuno se convirtió en el penúltimo planeta, salvo durante 20años entre 1979 y 1999 cuando Plutón cayó dentro de su órbita. No obstante, el descubrimiento del cinturón de Kuiper en 1992 llevó a muchos astrónomos a debatir si Plutón debía considerarse un planeta en su propio derecho o parte de la estructura más grande del cinturón. En 2006, la Unión Astronómica Internacional definió la palabra planeta por primera vez, reclasificando a Plutón como un «planeta enano» y haciendo de nuevo a Neptuno el último de los planetas del sistema solar.

Primer año de Neptuno

El 12 de julio de 2011, al cabo de casi 165años terrestres, Neptuno alcanzó a finalizar su primera órbita completa alrededor del Sol desde su descubrimiento en 1846, en lo que constituye un año en términos de su propia traslación. La próxima vez que Neptuno complete otra órbita alrededor del Sol será en el año 2176.

Características físicas

Composición y estructura interna miniaturadeimagen|400x400px|Estructura interna de Neptuno La estructura interna de Neptuno se parece a la de Urano: un núcleo rocoso cubierto por una costra helada, oculto bajo una atmósfera gruesa y espesa. Los dos tercios interiores de Neptuno se componen de una mezcla de roca fundida, agua, amoníaco líquido y metano. El tercio exterior es una mezcla de gas caliente compuesto de hidrógeno, helio, agua y metano.

Al igual que Urano y a diferencia de Júpiter y de Saturno, la composición de la estructura interna de Neptuno se cree que está formada por capas distintas. La capa superior está formada por nubes de hidrógeno, helio y metano, que se transforman de gas en hielo a medida que aumenta la profundidad.Cosmos: una guía de campo. Giles Sparrow. RBA (2007). El manto rodea un núcleo compacto de roca y hielo.

Su atmósfera comprende aproximadamente 5 % a 10 % de su masa y probablemente se extiende entre la superficie del planeta hacia profundidades correspondientes a entre 10 % y 20 % de la distancia hacia el núcleo. A esas profundidades, la atmósfera alcanza presiones de aproximadamente 10GPa, o alrededor de 100000 veces mayor que la de la atmósfera de la Tierra. Las concentraciones de metano, amoníaco y agua son crecientes desde las regiones exteriores hacia las regiones inferiores de la atmósfera.

Este manto que rodea al núcleo rocoso de Neptuno, es una región extremadamente densa y caliente, se cree que en su interior pueden llegar a alcanzarse temperaturas de 1700°C a 4700°C. Se trata de un fluido de gran conductividad eléctrica es una especie de océano de agua y amoníaco.«Water-ammonia ionic ocean on Uranus and Neptune». Geophysical Research Abstracts, Vol.8, 05179, 2006.

A 7000km de profundidad, las condiciones generan la descomposición del metano en cristales de diamante que se precipitan en dirección al núcleo.Planetary Science: Neptune May Crush Methane Into Diamonds. Kerr Science. 1 de octubre de 1999.

Atmósfera thumb|left|Tormenta en Neptuno, con contraste exagerado. thumb|left|Bandas de nubes de gran altitud proyectando sombras en la capa baja de nubes de Neptuno. El color se exagera para mostrar las nubes con mayor claridad.

Al orbitar tan lejos del Sol, Neptuno recibe muy poco calor. Su temperatura en la superficie es de −218°C (55K). Sin embargo, el planeta parece tener una fuente interna de calor. Se piensa que puede ser un remanente del calor producido por la concreción de materia durante la creación del mismo, que ahora irradia calor lentamente hacia el espacio. Esta fuente de calor interno produce potentísimos sistemas climáticos en torno al planeta, como la Gran Mancha Oscura que la sonda Voyager 2 descubrió a su paso por el sistema de Neptuno en 1989.

Otra de las teorías apunta a que en las profundidades de Neptuno se dan las condiciones idóneas para que los átomos de carbono se combinen en cristales, liberando calor en el proceso. Esta hipótesis plantea pues la posibilidad de que en Neptuno lluevan literalmente los diamantes.

Se pensaba que el color de Neptuno difería del de Urano debido a la cantidad de helio contenido en su atmósfera, que es ligeramente mayor, sin embargo, en 2023, un equipo de investigadores, usando observaciones del telescopio Gemini North, la Instalación del Telescopio Infrarrojo de la NASA y el Telescopio Espacial Hubble, han desarrollado un modelo atmosférico por el que muestran que una capa de neblina concentrada que existe en ambos planetas es más gruesa en Urano; la atmósfera de Neptuno agita de forma más eficaz las partículas de metano de su capa de neblina, eliminando mayor cantidad de esta, lo que hace que la capa de neblina de Neptuno sea más delgada que la de Urano. Así, el exceso de neblina en Urano acumulado en la atmósfera estancada del planeta le confiere un tono más claro que el de Neptuno.

La atmósfera de Neptuno tiene una estructura de bandas similar a la encontrada en los otros gigantes gaseosos. En este planeta se producen fenómenos como huracanes gigantes, con un diámetro igual al de la Tierra, y otras formaciones de nubes, incluyendo algunos extensos cirros, encima (50km) de las nubes principales. De este modo Neptuno tiene un sistema de nubes muy activo, posiblemente más activo que el de Júpiter. La velocidad del viento en la atmósfera de Neptuno es de hasta 2000km/h, siendo la mayor del sistema solar, y se cree que se alimentan del flujo de calor interno.