Una imagen de Urano tomada por la nave Voyager 2 de la NASA durante su sobrevuelo del gigante de hielo el 14 de enero de 1986.(Crédito de la imagen: NASA/JPL-Caltech)
Sin duda, fue una recomendación de gran alcance: El planeta Urano y sus lunas deberían ser la nueva misión emblemática de máxima prioridad de la NASA para su puesta en marcha en la década 2023-2032.
La misión propuesta, conocida como Uranus Orbiter and Probe (UOP), realizaría un recorrido orbital de varios años para conocer los gigantes de hielo en general y el sistema de Urano en particular, mediante sobrevuelos y el envío de una sonda atmosférica. La recompensa: «ciencia transformadora y de vanguardia en un amplio abanico de temas».
UOP se defendía en las páginas de «Orígenes, mundos y vida – Una estrategia decenal para la ciencia planetaria y la astrobiología 2023-2032». Publicado en 2022, ese embriagador documento procedía de las prestigiosas Academias Nacionales de Ciencias, Ingeniería y Medicina de Estados Unidos y estaba patrocinado por la NASA y la National Science Foundation.
¡Emprender la aventura! La exploración de Urano podría abrirse con una misión orbitador/sonda, una nueva empresa insignia propuesta por la NASA. (Crédito de la imagen: Keck Institute for Space Studies/Chuck Carter)
Mejorar nuestros conocimientos
Subrayando la importancia de Urano, el Instituto Keck de Estudios Espaciales (KISS) del Instituto Tecnológico de California en Pasadena organizó a finales del año pasado un taller para estudiar la mejor manera de mejorar nuestro conocimiento de la estructura interna de Urano en el contexto de una futura misión que incluya un orbitador y una sonda.
Al frente del taller KISS estaba Mark Hofstadter, científico planetario del Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA, en el sur de California. No es un tímido del sistema solar y admite que Urano es su planeta favorito.
universeexpedition.com se reunió con Hofstadter para hablar de lo que puede ofrecer la exploración de Urano, ese lejano gigante de hielo con una masa 14,5 veces superior a la de la Tierra. El planeta sólo ha sido visitado una vez, en 1986, por la nave Voyager 2 de la NASA en un breve sobrevuelo.
En el seno de la comunidad planetaria, muchas personas están muy centradas en una misión a Urano, dijo Hofstadter. En cuanto al estudio KISS, se centró en un aspecto del sistema de Urano, dijo: Comprender la estructura y composición actuales del interior del planeta, con el fin de conocer su formación y evolución.
«Personalmente, creo que aprender sobre el interior es la razón más importante para ir a Urano», dijo Hofstadter. Pero también subrayó que Urano es un sistema complejo, formado por el interior del planeta, su atmósfera, sus anillos y pequeñas lunas, satélites más grandes, su magnetosfera y sus interacciones con el viento solar.
Por lo tanto, el estudio de Urano tiene el potencial de producir avances científicos transformadores en una amplia gama de temas, como señaló el Decadal Survey, dijo Hofstadter.
«Incluso se podría ampliar esa idea de “sistema” para incluir cómo Urano, a lo largo de su vida, alteró gravitacionalmente las trayectorias de otros objetos del sistema solar, influyendo potencialmente en la Tierra», añadió Hofstadter. «Cada componente de ese sistema tiene características que violan algunas de nuestras ideas sobre cómo funcionan los planetas».
Gigante de hielo
Por eso se espera que el plan de la UOP de poner un orbitador en medio de ese sistema -una nave espacial equipada con una amplia gama de instrumentos, así como una sonda para entrar en la atmósfera- aumente drásticamente nuestra comprensión de todo nuestro sistema solar, así como de los planetas que orbitan otras estrellas, aconsejó Hofstadter.
¿Por qué considera que el interior de Urano es la investigación más atractiva para una misión?
«De los miles de planetas que hemos descubierto en nuestra galaxia, la mayoría tienen aproximadamente el tamaño de Urano y Neptuno. Eso hace de Urano un tipo de planeta importante, y aplicaremos lo que aprendamos en Urano a todos esos otros planetas lejanos que no podemos estudiar en detalle», respondió el científico planetario del JPL.
Sistema complejo
Hofstadter subrayó que hay muchas incógnitas sobre la composición y la estructura tanto de Urano como de Neptuno. Por ejemplo, los científicos no están seguros de si Urano tiene una región profunda y sólida.
«Los llamamos “gigantes de hielo” porque originalmente pensamos que se formaron principalmente de hielo de agua, pero recientemente algunos han argumentado que deben ser en su mayoría roca», dijo Hofstadter. «Aprender cosas básicas sobre el interior -algo que sólo podemos aprender yendo allí con una nave espacial- nos ayudará a entender cómo se forman y evolucionan este tipo de planetas.»
Vistas del telescopio espacial Hubble del extraño planeta Urano tomadas en 2014 y 2022. Urano gira de lado alrededor del Sol siguiendo una órbita de 84 años terrestres, en lugar de girar en una posición más vertical como la Tierra. (Crédito de las imágenes: NASA, ESA, STScI, Amy Simon/GSFC, Michael H. Wong/UC Berkeley con procesamiento de imágenes de Joseph DePasquale/Space Telescope Science Institute).
Vista ingenua centrada en la Tierra
También está la cuestión del potencial astrobiológico de Urano. La historia del reconocimiento del sistema solar exterior -planetas más allá de Marte- ha sido una historia de sorpresas, dijo Hofstadter.
De hecho, nuestra ingenua visión centrada en la Tierra indicaba originalmente que la luz solar es necesaria para proporcionar la energía para la vida, y pensábamos que los lugares más allá de Marte serían mundos fríos, inactivos y muertos.
«Ahora sabemos que hay otras formas de calentar objetos helados en el sistema solar exterior y crear océanos líquidos», dijo Hofstadter. «Y seguimos creyendo que el agua líquida es fundamental para la vida, y que la química de la vida en otros lugares podría funcionar de forma diferente a la de la Tierra».
Voyager 2 capturó imágenes de sobrevuelo en 1986 que se utilizaron para crear estos mosaicos de lunas de Urano. Un estudio reciente sugiere que Miranda, el satélite de Urano, podría albergar un océano de agua bajo su superficie, lo que podría ser un entorno propicio para la vida. (Crédito de la imagen: NASA/JPL-Caltech/Ted Stryk)
Lunas de Urano
Dado esto, algunas de las lunas de Júpiter y Saturno se consideran ahora los lugares más probables de nuestro sistema solar para encontrar vida extraterrestre.
«No sabemos lo suficiente sobre las lunas uranianas como para decir si también albergan o no océanos líquidos, pero los estudios teóricos han demostrado que podrían hacerlo», dijo Hofstadter. «Eso, combinado con las imágenes de Voyager que muestran que algunas de las lunas de Urano tienen superficies geológicamente jóvenes, hace plausible que pueda existir vida bajo la corteza helada de una de las lunas de Urano».
Poniéndose su sombrero más especulativo, Hofstadter dijo que algunos se han preguntado si podría existir vida dentro de Júpiter, Saturno, Urano o Neptuno.
«Tal vida tendría probablemente una génesis muy diferente a la de la Tierra, y no creo que nadie pueda decir si es plausible. Tampoco está claro cómo se podría detectar esa vida», dijo Hofstadter.
Urano y sus lunas fotografiados por el telescopio espacial James Webb. (Crédito de la imagen: NASA, ESA, CSA, STScI. Procesamiento de imágenes: J. DePasquale (STScI))
Mientras tanto, el trabajo desde la Tierra también es fundamental para comprender Urano. Los estudios de laboratorio y teóricos, explica el estudio KISS, así como las observaciones terrestres y espaciales de Urano pueden permitir a los investigadores interpretar adecuadamente las futuras mediciones de las naves espaciales sobre el terreno y orientar qué mediciones debe realizar una nave visitante, así como dónde deben realizarse.
Urano es el séptimo planeta desde el Sol y el tercero más grande de nuestro sistema solar. Es, sin lugar a dudas, un mundo extraño, que parece girar de lado, en un ángulo de casi 90 grados con respecto al plano de su órbita.
Las sorpresas que la misión Uranus Orbiter and Probe, en caso de que vuele, revelará en este enigmático mundo pondrán probablemente a los científicos en un giro lateral, también.
