El gélido y lejano Neptuno, el planeta más exterior de nuestro sistema solar, se suma a su reputación como un mundo enigmático, con los astrónomos desconcertados por una sorprendente caída en las temperaturas atmosféricas durante las últimas dos décadas.
Centrándose en la estratosfera de Neptuno, la región relativamente estable de la atmósfera por encima de la capa de clima turbulento, los investigadores esperaban encontrar temperaturas en aumento en la parte del planeta visible desde la Tierra con el inicio del verano en el hemisferio sur, una temporada que dura cuatro décadas. En cambio, encontraron que las temperaturas disminuyeron significativamente.
El estudio se basó en más de 95 imágenes de infrarrojo térmico, todas las que se tomaron, que abarcan desde 2003 hasta 2020 utilizando telescopios terrestres en Hawái y Chile, principalmente el Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral. Es la evaluación más completa hasta la fecha de las temperaturas atmosféricas de Neptuno.
«La atmósfera parece más complicada de lo que habíamos asumido ingenuamente, lo que, como era de esperar, parece ser una lección general que la naturaleza les enseña a los científicos una y otra vez», dijo Michael Roman, investigador postdoctoral en la Universidad de Leicester en Inglaterra y autor principal del estudio publicado el lunes en Planetary Science Journal.
La temperatura de la estratosfera de Neptuno cayó hasta 14 grados Fahrenheit (8 grados Celsius) a menos 179 F (menos 117 C) durante los 17 años estudiados. En contraste, las temperaturas en la troposfera de Neptuno, la capa climática aún más fría, no mostraron una variabilidad significativa y alcanzaron un mínimo de -370 F (menos 223 C).
Neptuno se encuentra entre los menos explorados de los ocho planetas del sistema solar, y su gran distancia dificulta su estudio desde la Tierra. La Voyager 2 de la NASA es la única nave espacial que ha realizado una visita de cerca, volando más allá de Neptuno en 1989.
«Creo que Neptuno es muy intrigante para muchos de nosotros porque todavía sabemos muy poco al respecto», dijo Roman.
Sus cambios de temperatura se distribuyeron de manera desigual, con variaciones regionales. Los trópicos del sur se enfriaron, luego se calentaron y luego se enfriaron nuevamente. Las temperaturas de las latitudes medias inicialmente se mantuvieron constantes antes de caer gradualmente. Las temperaturas del polo sur cayeron inicialmente solo un poco antes de calentarse dramáticamente entre 2018 y 2020.
«Sospecho que la caída general de la temperatura probablemente se deba a cambios en la química atmosférica, que responde al cambio de la luz solar estacional y, a su vez, altera la eficacia con la que se enfría la atmósfera», dijo Roman.
El diámetro medio de Neptuno es de unas 30.600 millas (49.250 km), lo que lo hace cuatro veces más ancho que la Tierra. Orbita más de 30 veces más lejos del sol que la Tierra a una distancia promedio de alrededor de 2,8 mil millones de millas (4,5 mil millones de kilómetros), necesitando alrededor de 165 años terrestres para completar una sola órbita alrededor del sol, un año neptuniano.
El planeta enano Plutón la mayor parte del tiempo orbita aún más lejos, pero su órbita de forma ovalada a veces lo acerca más al sol que Neptuno.
Neptuno y el vecino Urano se clasifican como gigantes de hielo, a diferencia de los gigantes gaseosos Júpiter y Saturno. Neptuno, que al igual que esos otros planetas carece de una superficie sólida, posee una atmósfera extremadamente dinámica, principalmente de hidrógeno y helio, con una pequeña cantidad de metano, encima de un manto mayormente de amoníaco fangoso y agua y un núcleo sólido. Neptuno cuenta con los vientos más fuertes de cualquier planeta.
Neptuno puede ofrecer lecciones sobre planetas más allá de nuestro sistema solar, llamados exoplanetas, dijo el coautor del estudio Glenn Orton, científico planetario del Laboratorio de Propulsión a Chorro de Caltech.
«La estrecha relación que Neptuno puede compartir con un gran segmento de la población de exoplanetas», dijo Orton, «significa que puede ser ‘un exoplaneta en nuestro patio trasero’, probablemente en el extremo más frío de ese espectro, pero sigue siendo un modelo para las cosas que podríamos esperar ver en la meteorología de varios exoplanetas».