NEPTUNO

NEPTUNO. Es el cuarto planeta en cuanto a tamaño y el octavo en cuanto a distancia al Sol. Siendo actualmente el último planeta del sistema solar ya que plutón fue degradado a la categoría de «Planeta Enano». Gracias a la nueva categoría de plutón Neptuno ha adquirido gran importancia, ya que, todo cuerpo celeste mas allá de la órbita de este planeta se llama «objeto transneptuniano» o «cuerpo celeste transneptuniano». La distancia media de Neptuno al Sol es de 4.500 millones de kilómetros. Cuando está cerca del sol se encuentra a unas 29 Unidades Astronómicas (Perihelio) y Cuando se aleja del sol se encuentra a 30.4 UA. Su diámetro ecuatorial es de aproximadamente 49.400 kilómetros, o sea, cerca de 3,8 veces el de la Tierra. Su volumen es aproximadamente 72 veces y su masa 17 veces la de la Tierra o 1,7 veces la del agua. Neptuno completa su órbita alrededor del Sol cada 165 años. Un día de Neptuno tiene 16 horas y 6,7 minutos. El descubrimiento de Neptuno fue uno de los éxitos de la astronomía matemática. En 1846, para explicar las alteraciones en la órbita de Urano, el astrónomo francés Urbain Le Verrier calculó la existencia y la posición de un planeta nuevo. El 23 de Septiembre del mismo año, el astrónomo alemán Johann Gottfried Galle descubrió el planeta a 1° de esa posición.La posición de Neptuno fue calculada, por otra parte, por el matemático británico John Couch Adams, pero los observadores británicos no actuaron con suficiente celeridad para anunciar el descubrimiento del planeta.

Interior y superficie de Neptuno

Los planetas gigantes no tienen el mismo tipo de capas interiores que los planetas terrestres. Su evolución fue diferente a la de los planetas terrestres, y tienen mayor cantidad de gases en su interior. El elemento principal en el interior de Neptuno es metano helado, como en Urano. Los movimientos en el interior de Neptuno ayudan a la formación de la magnetosfera. El calor generado en el interior de Neptuno ayuda a la formación de los vientos inusuales en la atmósfera.

Interior de Neptuno

La Estructura del Interior de Neptuno

No hay superficie en los planetas gigantes, solo una transición gradual desde la atmósfera, como se representa en este dibujo. Debido a esto los planetas gigantes no tienen capas bien definidas, como los planetas terrestres. El hielo se comienza a formar en la atmósfera de Neptuno y continua aumentando hasta que se convierte en nieve medio derretida y luego en hielo sólido. No hay mucha diferencia entre la atmósfera y el océano, como en la Tierra, donde si existe una superficie.

Transición de la atmósfera al interior

La Fuente de Calor Dentro de Neptuno

Esta foto muestra lugares en Júpiter que están calientes. Júpiter es un cuerpo muy caliente en el espacio, como se muestra en la foto, y este calor está asociado con la energía de Júpiter. Neptuno también se ha reconocido como un cuerpo caliente en el espacio. Se ha encontrado que la energía que produce Neptuno es bastante alta. Existen muchas maneras por las cuales los objetos astronómicos producen energía desde su enterior. La primera es fusión termonuclear, la manera en que las estrellas hacen energía. Otro método es producto del material radioactivo que se encuentra dentro del suelo, la manera en la que un planeta hace energía. Para los planetas gigantes el método que parece estar funcionando es el de la energía liberada cuando un cuerpo planetario está en el proceso de contraerse o de colapsarse. El hecho de que Neptuno se sigue colapsando indica que el proceso de formación del planeta continúa. Este proceso está proporcionando el calor interno que provoca los movimientos inusuales en la atmósfera.

Esta es una imagen infrarroja de Júpiter mostrando las zonas calientes.

Datos básicos	Neptuno	La Tierra
Tamaño: radio ecuatorial	24.746 km.	6.378 km.
Distancia media al Sol	4.504.300.000 km.	149.600.000 km.
Día: periodo de rotación sobre el eje	16,11 horas	23,93 horas
Año: órbita alrededor del Sol	164,8 años	1 año
Temperatura media superficial	-200 º C	15 º C
Gravedad superficial en el ecuador	11 m/s2	9,78 m/s2

Composición y superficie

Casi nunca es visible a simple vista, aunque se puede observar con un pequeño telescopio, apareciendo como un pequeño disco azul verdoso sin marcas definidas en su superficie. La temperatura de la superficie de Neptuno es de unos -218 ° C, parecida A la de Urano, que está a más de 1.500 kilómetros más cerca del sol, por lo tanto, los científicos suponen que Neptuno debe tener alguna fuente interna de calor. La atmósfera se compone fundamentalmente de hidrógeno y helio, pero la presencia de más del 3% de metano da al planeta su sorprendente color azul.

El misterioso color azul

No hay más que ver cualquier fotografía para entender por qué a Neptuno se le conoce como el gigante azul, pero lo que no es tan conocido es que nadie sabe qué lo hace tan azul. Según leemos en cualquier libro, el causante principal es el metano, pero el asunto es más complejo de lo que parece a primera vista. Al igual que su hermano Urano, la atmósfera de Neptuno está formada principalmente por hidrógeno y helio, gases que son básicamente transparentes en todas las longitudes de onda visibles.

Pero el metano, que constituye el 3% de la masa de la atmósfera de estos planetas, se caracteriza por absorber fuertemente las longitudes de onda más largas (los colores rojizos y anaranjados). La presencia de metano explica el color verde azulado de Urano, pero no el azul marino de Neptuno. Hay algo más en la atmósfera que lo hace azul. Es posible que la niebla fotoquímica de la troposfera formada a partir de la acción de la luz ultravioleta del Sol sobre el metano contenga algún tipo de compuesto o compuestos causantes de este azul oscuro. Los dos tercios interiores de Neptuno están compuestos por una mezcla de roca fundida, agua, amoniaco y metano líquidos.El tercio exterior es una mezcla de gases calientes compuestos por hidrógeno, helio, agua y metano. Neptuno es un planeta dinámico con varias manchas grandes y oscuras que recuerdan las tormentas huracanadas de Júpiter. La mayor de las manchas, conocida como la Gran Mancha Oscura, tiene un tamaño similar al de la Tierra y es parecida a la Gran Mancha Roja de Júpiter. La nave Voyager reveló una pequeña nube, de forma irregular, moviéndose hacia el este que recorre Neptuno en unas 16 horas. Este scooter o patinete, así ha sido apodada, podría ser un penacho volcánico que asoma por encima de la capa de nubes. Se han observado en la atmósfera alta de Neptuno, brillantes nubes alargadas, similares a los cirros de la Tierra. A bajas latitudes norte, la nave Voyager capturó imágenes de bancos de nubes que proyectaban su sombra sobre las capas de nubes inferiores.

Los Velos de Niebla de Neptuno

Esta imagen de Neptuno usa colores falsos para mostrar donde está la niebla. La niebla de Neptuno se puede ver en rojo en los bordes de la foto.

Estos velos de niebla se encuentran a gran alturas sobre las nubes de Neptuno. A pesar de que la niebla se ve solamente en rojo en el borde de la foto, la niebla existe en toda la atmósfera de Neptuno. La niebla está compuesta de moléculas llamadas «hidrocarburos» , como casi todas las nieblas contaminadas. Las nubes brillantes y blancas que aparecen en esta imagen son grupos de nubes que se encuentran a gran altura en la atmósfera. Los vientos más fuertes medidos en cualquiera de los planetas del sistema solar son los de Neptuno. La mayor parte de estos vientos soplan en dirección oeste, en sentido contrario a la rotación del planeta. Cerca de la Gran Mancha Oscura, los vientos soplan casi a 2.000 kilómetros por hora.

Un planeta con…¿gotas de lluvia gigantes?

Otro gran misterio es la ausencia de zonas y bandas en la atmósfera. Mientras que Júpiter y Saturno presentan vistosos cinturones nubosos, Urano y Neptuno muestran una superficie homogénea salpicada aquí y allá por cirros de cristales de metano y tormentas de color azul profundo. La falta de bandas podría explicarse si la atmósfera careciese de procesos de convección vigorosos que faciliten la formación de estructuras atmosféricas verticales. O puede que no veamos grandes estructuras nubosas en la troposfera porque el metano se condensa y precipita hacia el interior antes de que se puedan formar nubes.

Como Neptuno tiene veinte veces más metano en su atmósfera que Júpiter y Saturno, cabe la posibilidad de que se formen gotas de lluvia gigantes del tamaño de un balón de playa. Las gotas se precipitarían hacia las regiones más densas de la atmósfera, donde se volverían a evaporar. En el año 2013 se descubrió que el metano de la Atmósfera de Urano es convertido en lluvia de diamantes que caen hacia el centro rocoso del planeta.

¿Un interior de diamantes?

Si la atmósfera neptuniana es misteriosa, su interior lo es aún más. Se supone que debajo de la atmósfera de hidrógeno y helio se encuentra un manto líquido compuesto por estos elementos y varios hielos (agua, metano, amoníaco, etc.), seguido por un núcleo de hielo y roca. Se supone, pero nadie lo puede afirmar con certeza. Por lo que sabemos, el manto de Neptuno podría estar repleto de diamantes gigantes.

Composición interna de los planetas del Sistema Solar. ¿Ves los signos de interrogación en Urano y Neptuno?Una Mirada a la Atmósfera de Neptuno

La atmósfera de Neptuno es muy similar a la de Urano, y muy diferente a la de Saturno y Júpiter. En Júpiter y Saturno, la atmósfera está mayormente compuesta de moléculas simples de hidrógeno y helio. La atmósfera de Neptuno contiene una cantidad mayor de moléculas más complejas tales como gas metano, gas etano, acetileno, y diácetileno. Estos constituyentes son colectivamente conocidos como «hidrocarburos». Los hidrocarburos forman velos de niebla a una gran altura en la atmósfera superior. Hay nubes de metano helado en las partes bajas de la atmósfera. La atmósfera de Neptuno originalmente se formó a partir de moléculas más complejas y de hielos, en lugar de las moléculas simples que formaron a Saturno y júpiter.

composición de la atmósfera de Neptuno en comparación con las posibilidades para los planetas.

Demasiado calor

Neptuno y Urano son parecidos, pero hay una diferencia fundamental (dos si tenemos en cuenta la curiosa inclinación del eje de rotación de Urano): el calor. A pesar de hallarse mucho más lejos del Sol que Urano y recibir sólo el 5% de la energía solar captada por Júpiter, la «superficie» de Neptuno está casi a la misma temperatura que la de Urano (por cierto, se considera la superficie la zona de la atmósfera con una presión igual a 1 bar).

La Voyager 2 observó en 1989 nubes de cristales de hielo de metano proyectando sombras sobre la capa principal de nubes de metano¿Por qué? Evidentemente, este exceso de calor se debe a algún proceso interno, probablemente debido a la precipitación de varios compuestos en el manto planetario o quizás por culpa de la conversión entre varios estados del hidrógeno, pero el caso es que nadie lo sabe. Para rematar el misterio, la atmósfera de Neptuno no ha parado de calentarse en los últimos veinte años, a pesar de que en este tiempo el planeta se ha alejado del Sol en su órbita.

El interior de Neptuno es demasiado caliente comparado con Urano (NASA)

Tormentas gigantes que desaparecen y vientos veloces

Mientras que Urano apenas presenta formaciones nubosas dignas de mención, Neptuno desarrolla cada cierto tiempo tormentas gigantes de un profundo color azulado. Pero a diferencia de la Gran Mancha Roja de Júpiter, estas enormes formaciones del tamaño de la Tierra no son estables y desaparecen con el tiempo.

a Gran Mancha Oscura de 1994 vista por el HubbleAparentemente, podríamos estar ante un ciclo de tormentas con una duración de cinco años, pero -una vez más-, nadie lo sabe con seguridad. Junto a las tormentas se observan formaciones de cirros de metano (formados por cristales de hielo de metano) que se elevan desde la troposfera por encima de la neblina fotoquímica y son empujados por vientos increíblemente veloces. Pero el mecanismo que alimenta estas tormentas no se entiende con precisión. También se desconoce por qué los vientos que azotan la atmósfera de Neptuno son más veloces que los de Júpiter y Saturno pese a estar en el límite del Sistema Solar. Quizás se debe a la escasa turbulencia de la atmósfera provocada por las bajas temperaturas, pero lo cierto es que es un misterio.

Estimación de los vientos en Neptuno

Campo Magnético

El campo magnético de Neptuno, como el de Urano, está bastante inclinado, más de 50 grados respecto al eje de rotación y desplazado al menos 0,55 radios (unos 13.500 kilómetros) Del centro físico. Comparando los campos magnéticos de los planetas, Los investigadores piensan que la extrema orientación podría ser característico de los flujos en el interior del planeta y no el resultado de la inclinación del propio planeta o de cualquier posible inversión de los campos en ambos planetas.

Otros dos misterios: la disposición del campo magnético de Neptuno y sus finos anillos

La Magnetosfera de Neptuno

La magnetosfera de Neptuno es muy similar a la de Urano, de tamaño mediano pero aún más grande que la de la Tierra. Como en Urano, está probablemente generada en la capa intermedia helada del interior, y no por el hierro del núcleo. Al igual que Urano, la magnetosfera de Neptuno posee una inclinación extrema de casi 60 grados. Ya que Neptuno en sí no está inclinado, la magnetosfera tiene una estructura más normal, pero aún completamente única. La teoría matemática sugiere que los anillos de Neptuno afectan los movimientos de las partículas de la magnetosfera, y también son responsables de la presencia de tres pequeñas plasmasferas ¡en vez de una completa! Como en Saturno, la magnetosfera de Neptuno produce una aurora, al igual que emisiones radiales y otras ondas, tales como las silbantes y coros.

Las Plasmasferas de Neptuno

Neptuno tiene tres plasmasferas pequeñas. Los anillos de Neptuno desplazan la mayoría de las partículas del área. Las partículas entran a la plasmasfera desde la atmósfera así como de la cola magnética. La partículas salen de la plasmasfera al ser barridas directamente hacia la atmósfera

Una Magnetosfera Planetaria

Una magnetosfera planetaria es diferente a un dipolo común. La fuerza del viento solar proveniente del Sol expande al dipolo, y crea una región frontal de la magnetosfera (en la dirección del Sol), y una región de cola en la parte contraria llamada magnetocola.

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Una magnetosfera planetaria es diferente a un dipolo común. La fuerza del viento solar proveniente del Sol expande al dipolo, y crea una región frontal de la magnetosfera (en l adirección del Sol), y una región de cola en la parte contraria llamada magnetocola.

Si no fuera por el viento solar, las líneas de campos del campo magnético planetario se extenderían hacia el infinito. Pero, debido a que el viento solar y el Campo Magnético Interplanetario (IMF, Interplanetary Magnetic Field) influyen sobre el campo magnético de un planeta y lo envuelven, el campo magnético queda contenido dentro de una «cavidad» llamada magnetosfera. Naturalmente, esta magnetosfera tiene un límite, y a ese límnite se le llama magnetopausa. La magnetopausa puede considerarse el final de la región de influencia de un planeta.

Si no fuera por el viento solar, las líneas de campos del campo magnético planetario se extenderían hacia el infinito. Pero, debido a que el viento solar y el Campo Magnético Interplanetario (IMF, Interplanetary Magnetic Field) influyen sobre el campo magnético de un planeta y lo envuelven, el campo magnético queda contenido dentro de una «cavidad» llamada magnetosfera. Naturalmente, esta magnetosfera tiene un límite, y a ese límnite se le llama magnetopausa. La magnetopausa puede considerarse el final de la región de influencia de un planeta.

Los anillos de Neptuno

Neptuno posee un conjunto de cinco anillos estrechos y muy tenues. Los anillos están compuestos por partículas de polvo, que podrían originarse en los choques de pequeños meteoritos con las lunas de Neptuno. Desde los telescopios situados en la superficie terrestre los anillos aparecen como arcos pero desde el Voyager 2 los arcos se convierten en manchas brillantes o racimos de manchas en el sistema de anillos. La causa exacta de estos brillantes racimos es desconocida.

Los anillos de NeptunoPor norma general, cuando pensamos en un planeta con anillos lo asociamos con Saturno. Pero sus famosos anillos no son los únicos, hay otros tres planetas del Sistema Solar que también tienen: Neptuno, Urano y Júpiter. El problema es que no son ni tan grandes ni tan visibles como los de Saturno. Para poder apreciarlos es necesario utilizar telescopios y otros instrumentos especializados de gran precisión. Los anillos de Neptuno son muy tenues, y están principalmente compuestos por polvo. Su existencia fue confirmada en el año 1989 por la sonda espacial Voyager 2. Son más parecidos a los anillos del planeta Júpiter, ya que los de Saturno y Urano son más complejos. Observados a través de telescopios desde la Tierra, los anillos de Neptuno parecen arcos, pero desde la Voyager 2 dichos arcos se transforman en manchas brillantes en forma de racimos que conforman el sistema de anillos. Neptuno posee cinco anillos, que han recibido los nombres de los más destacados astrónomos que han estado relacionados con la investigación de Neptuno. Sus nombres, del más interior al más exterior, son Galle, Le Verrier, Lassell, Arago y Adams. Existe otro anillo coincidente con la órbita del satélite Galatea. Los anillos de Neptuno son bastante más oscuros que los brillantes anillos de Saturno. Los de este último planeta están integrados por hielo, que es el responsable de reflejar una gran cantidad de luz. Aunque no se sabe con certeza, se cree que los anillos de Neptuno estén compuestos de roca y de polvo, los cuales no reflejan tanta luz.

Las lunas de Neptuno

Hasta julio de 2013 se conocían trece satélites que giran alrededor de Neptuno, (número que aumentó en un accidental descubrimiento del programa SETI) dos de las «lunas» de Neptuno se pueden observar desde la Tierra. El mayor y más brillante es Tritón, descubierto en 1846, año en el que se observó Neptuno por vez primera. Tritón, con un diámetro de 2.705 kilómetros es poco menor que la luna terrestre. Su órbita tiene un movimiento retrógrado, esto es, opuesto a su dirección primaria de rotación, a diferencia de cualquier otro satélite importante del sistema solar. A pesar de su temperatura extremadamente fría, Tritón tiene una atmósfera de nitrógeno con algo de metano y una cierta neblina. También muestra una activa superficie de géiseres que arrojan una materia subterránea desconocida. Nereo, el segundo satélite, (descubierto en 1949), tiene un diámetro sólo de unos 320 kilómetros. La sonda planetaria Voyager 2 descubrió Otros seis satélites en 1989: Náyade, Talasa, Despina, Galatea, Larisa y Proteo. En el año 2003 se descubrieron mediante nuevas exploraciones telescópicas, cinco lunas más que han sido llamadas Halímedes, Sao, Laomedeia, Psámate y Neso.

Por orden de tamaño
Nombre	Tamaño (diámetro o dimensiones)
Tritón	2 706.8 km
Proteo	440 x 416 x 404 km
Nereida	340 km
Larisa	216 x 204 x 168 km
Galatea	204 x 184 x 144 km
Despina	180 x 148 x 128 km
Talasa	108 x 100 x 52 km
Naiad	96 x 60 x 52 km
S/2002 N4	60 km
S/2002 N1	48 km
S/2002 N2	48 km
S/2002 N3	48 km
S/2003 N1	28 km

fig 01

En orden según Distancia desde Neptuno
Nombre	Distancia promedio desde el centro de Netuno
Naiad	48 227 km
Talasa	50 075 km
Despina	52 526 km
Galatea	61 953 km
Larisa	73 548 km
Proteo	117 647 km
Triton	354 760 km
Nereida	5 513 400 km
S/2002 N1	15 686 000 km
S/2002 N2	22 452 000 km
S/2002 N3	22 580 000 km
S/2002 N4	46 570 000 km
S/2003 N1	46 738 000 km

En julio de 2013 el Instituto SETI descubrió accidentalmente la luna número 14 de Neptuno. Hasta ahora solo se sabe que es un objeto muy pequeño de tan solo 12 kilómetros de díametro y que da una vuelta completa a Neptuno cada 23 horas terrestres.

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