jueves, abril 23, 2015

Atmosferas del Sistema Solar

Gracias al descubrimiento del telescopio, a finales del siglo XVI o principios del XVII, a su perfeccionamiento y a las modernas técnicas de observación astronómica, llevadas a cabo tanto desde instalaciones terrestres como por las sondas espaciales, cada vez conocemos más detalles sobre las cubiertas de gases que rodean otros mundos.

Además de numerosos datos sobre la dinámica atmosférica en los gigantes gaseosos cercanos (Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno) en los últimos años se
han hallado las primeras atmósferas de planetas situados más allá del Sistema Solar.

Entre otras cosas, esto permite especular con que puedan darse en otros cuerpos celestes las condiciones de habitabilidad necesarias para que surja la vida.

 

 

Venus, un auténtico infierno

VENUS

La atmósfera del planeta más cercano a la Tierra es muy distinta a la nuestra. Antes de que las primeras sondas espaciales estadounidenses y soviéticas comenzaran a estudiar Venus en los años 60, se pensaba que bajo el opaco manto de nubes que permanentemente cubre este mundo podría haber
selvas, bosques tropicales y agua en abundancia.

Esta visión cambió por completo cuando se conocieron los primeros datos enviados por aquellas naves. Una densa y opresora mezcla de gases, compuesta en un 96 % por CO2 provoca un brutal efecto invernadero. Con una temperatura casi invariable de unos 460 °C en prácticamente cualquier punto de su superficie y una presión atmosférica en la misma noventa veces mayor que la terrestre, es difícil concebir un lugar más hostil e incompatible con la vida, al menos tal y como la conocemos.

Por si fuera poco, en la alta atmósfera de Venus es posible encontrar flotando gotitas de ácidos sulfúrico y clorhídrico. Además, aunque  el planeta gira muy lentamente, las capas nubosas superiores están dotadas de una especie de superrotación, de manera que se desplazan a grandísimas velocidades con respecto al suelo.

 

Marte, anegado en polvo

MARTE

Marte es con diferencia el cuerpo celeste más estudiado tras la Luna y la propia Tierra. Al igual que la de Venus, la atmósfera del planeta rojo (llamado así por la abundancia de óxido de hierro) que lo cubre en un 95 %, si bien es muchísimo más tenue, lo que da como resultado un efecto invernadero casi testimonial.

En la superficie marciana se dan grandes contrastes de temperatura entre el día y la noche, con diferencias de hasta cien grados entre máximas y mínimas.

La presión atmosférica es además, muy baja: apenas siete hectopascales frente a los 1.013 que se dan de promedio en la Tierra a nivel del mar.

Aunque en el mundo vecino hay también vapor de agua, existe en muy pequeña y variable proporción.

Esto no impide que se formen nubes con relativa facilidad, si bien las que más abundan son las de polvo, generadas por enormes tormentas. En ocasiones llegan a cubrir buena parte del planeta durante meses.

La débil gravedad de Marte favorece que las partículas de polvo que arrastra el viento permanezcan mucho más tiempo flotando en la atmósfera que lo que lo hacen en la Tierra.

 

 

La luna Titán, un caso interesante.

LUNA TITAN

Este satélite de Saturno es el único del Sistema Solar con atmósfera. De hecho, su estudio interesa mucho a los científicos planetarios, ya que se piensa
que es muy parecida a la que poseía la Tierra primitiva, antes de que la actividad fotosintética aportara al aire el oxígeno necesario para el desarrollo de la vida.

El primer investigador que dedujo su existencia fue el astrónomo español José Comas y Solá. En agosto de 1907, enfocó hacia Titán su telescopio del Observatorio Fabra, en Barcelona y observó cómo se ocultaban y surgían algunas estrellas por detrás del borde del pequeño disco que formaba esta luna.

De este modo pudo comprobar que los pequeños puntos de luz estelares no desaparecían y aparecían de forma súbita, sino que lo hacían gradualmente. Por ello dedujo que este objeto debía contar con su propia atmósfera.

Hoy entre otras cosas, sabemos que la cubierta de gases que lo envuelve es bastante densa y tiene un color anaranjado. Está compuesta en un 94% por nitrógeno, seguido de metano y, en menor proporción, otros hidrocarburos.

En la superficie de Titán, donde la temperatura media es de -180 °C, soplan vientos de hasta 100 km/h, aunque en las zonas altas de la atmósfera
son mucho más rápidos.

 

El belleza caótica de Saturno.

SATURNO

Aunque los exóticos anillos que rodean este planeta son su elemento más llamativo, la atmósfera de este gigante de gas también presenta algunas singularidades dignas de estudio.

Su enorme envoltura gaseosa, de unos 30.000 kilómetros de espesor, tiene una composición química parecida a la de Júpiter.

Está constituida sobre todo por hidrógeno en un 90%, y helio, al 5 %. En ella también existen en pequeñas proporciones otras sustancias, como metano,
vapor de agua y amoniaco.

El principal rasgo que diferencia la atmósfera de Saturno de la de Júpiter es la fuerza del viento.

Saturno posee el récord absoluto en el Sistema Solar: la observación del desplazamiento de las nubes amarillentas del planeta de los anillos ha permitido deducir velocidades de hasta 1.800 km/h.

Todavía no se conoce bien cuál es la causa que origina unas corrientes tan intensas, ya que el calentamiento solar apenas influye en la dinámica atmosférica de este mundo.

En su polo norte existe, además, un gigantesco sistema tormentoso estacionario, confinado por una intensa corriente en chorro de forma hexagonal.

La evolución del Hexágono, como ha sido bautizada dicha estructura, está siendo monitorizada en la actualidad por la nave espacial Cassini, en órbita alrededor de Saturno.

 

Urano y Neptuno, hermanados en el azul.

NEPTUNO

El conocimiento actual que tenemos de las atmósferas de este par de gigantes gaseosos se lo debemos en gran medida a las observaciones que realizó la nave espacial Voyager 2 durante su aproximación a ambos objetos, en 1986 y 1989, respectivamente.

Las atmósferas de Urano y Neptuno están compuestas mayoritariamente por tres gases: hidrógeno (un 83 % en el primero y un 84 % en el segundo) helio 15 % frente a un 12%  y metano al 2% en ambas atmósferas.


Incluso se parecen en su color azulado, aunque en Neptuno este es más intenso.

En la tropopausa de la atmósfera de Urano, los sensores de la Voyager 2 midieron una temperatura de -224 °C, la más baja detectada en una atmósfera del Sistema Solar.

Neptuno también es un cuerpo muy frío, con temperaturas que rondan los -200 °C.

Tampoco faltan los fuertes vientos en esta pareja.

Mientras que en Urano se estima que alcanzan los 1.000 km/h, en Neptuno especialmente alrededor de la Gran Mancha Oscura (un sistema tormentoso organizado de forma parecida a la Gran Mancha Roja de Júpiter) son aún mayores, muy similares a los de Saturno.

 

Lluvia de diamantes en Júpiter.

JUPITER

El principal motor de la atmósfera de este gigante de gas el planeta más grande del Sistema Solar, es el calor interno que escapa hacia su parte exterior, pues el Sol se encuentra demasiado lejos como para calentarla. 

El límite inferior de la atmósfera joviana suele fijarse en el nivel de presión de 700 hectopascales, ya que no se apoya sobre suelo firme o agua, como ocurre en la Tierra.

Casi toda ella está constituida por hidrógeno y helio, pero también contiene trazas de metano, amoniaco y vapor de agua.

En su parte baja, las presiones y las temperaturas son tan elevadas que no se descarta que las moléculas de metano se disocien y se forme carbono puro en su forma alotrópica de diamante, en cuyo caso se producirían lluvias de estos cristales.

En Júpiter, las nubes se distribuyen latitudinalmente como si fueran bandas paralelas al ecuador, alternándose las de color blanquecino con las de tonos
marrones. Intercaladas entre ellas, aparecen gigantescos sistemas tormentosos de forma ovalada. El mayor es la Gran Mancha Roja, un enorme vórtice
anticiclónico estacionario que lleva ahí al menos desde 1665 año en el que según parece, el astrónomo Giovanni Cassini lo observó por primera vez.

 

Bajo las heladas neblinas de Plutón.

PLUTON

Este objeto celeste, reclasificado en 2006 como planeta enano, recibe este año la visita de la misión espacial de la NASA New Horizons, la primera que se aproxima a él. Esta permitirá conocer más detalles sobre sus características físicas, químicas y morfológicas.

De momento, sabemos que Plutón tiene una atmósfera extremadamente tenue, compuesta en un 90 % por nitrógeno, además de metano y algo de monóxido de carbono.

Las trazas de este último gas se subliman o congelan, precipitándose sobre la fría superficie rocosa del planeta, donde la temperatura oscila entre -215 °C y-235 °C en función de que esté más o menos cerca del Sol (la órbita de Plutón es muy excéntrica: tarda en completarla unos 248 años)

A la espera de los datos que envíe la sonda New Horizons, todo parece indicar que el metano, por su parte, es el principal responsable de que la atmósfera se encuentre unos 40 °C más caliente que el suelo.

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