Cómo explorar un planeta que no tiene superficie sólida

Aunque nuestro sistema solar contiene ocho planetas, centenares de satélites y millones de asteroides y cuerpos pequeños, casi toda la masa que rodea al Sol está concentrada en sólo cuatro grandes cuerpos celestes hechos principalmente de gas: Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. No es de extrañar entonces que estos mundos gigantes hayan sido los que más han influido a la evolución del sistema solar. Sin embargo, estudiar estos planetas gaseosos es complicado… Porque no tienen una superficie sobre la que una nave pueda aterrizar.

Gigantes de gas y de hielo

Con más de 100 000 kilómetros de diámetro cada uno y compuestos principalmente por hidrógeno y helio, no hay duda de que Júpiter y Saturno pertenecen a la categoría de los planetas gigantes gaseosos. Urano y Neptuno también contienen muchísimo gas, pero la densidad de estos planetas sugiere que contienen un núcleo proporcionalmente más grande hecho de hielo y roca. De ahí que estos dos planetas se suelan catalogar como gigantes de hielo.

Pero tanto Júpiter y Saturno como Uranio y Neptuno tienen una cosa en común: si intentásemos aterrizar sobre ellos, no encontraríamos una superficie sólida. En su lugar, nos adentraríamos en su atmósfera a lo largo de cientos o miles de kilómetros y el gas que nos rodea se iría volviendo cada vez más denso y caliente… Hasta que llegase un momento en el que moriríamos aplastados y achicharrados. Y, por supuesto, ese es el mismo destino que le deparará cualquier sonda robótica que se adentre en las profundidades de la atmósfera de un gigante gaseoso.

Teniendo esto en cuenta, la mayor parte de la información que tenemos de estos planetas la obtenemos a partir de observaciones telescópicas en distintas longitudes onda (visible, infrarroja, microondas, etc.) llevadas a cabo desde la Tierra o por sondas que los sobrevuelan sin adentrarse en ellos. Estas observaciones nos permiten distinguir las características de la atmósfera superior de los mundos gaseosos, como la Gran Mancha Roja de Júpiter (una tormenta que tiene un diámetro superior a la Tierra) o el gigantesco hexágono de nubes del polo norte de Saturno. Además, la composición de la capa superior de nubes de estos cuerpos celestes se puede aproximar mediante técnicas espectroscópicas.

Sin embargo, ninguno de estos métodos es capaz de proporcionarnos información sobre las profundidades de la atmósfera de los planetas gigantes gaseosos. Y eso es un incordio porque conocer el interior de estos mundos es imprescindible para entender su pasado y el del resto del sistema solar.

Adentrarse en el gas

Hasta ahora, la única misión que se ha adentrado en la atmósfera de un gigante gaseoso es la sonda Galileo. Este vehículo se adentró en la atmósfera de Júpiter a varias decenas de kilómetros por segundo, redujo su velocidad con ayuda de la fricción del aire y desplegó un paracaídas para ralentizar su caída. A partir de entonces, la sonda se adentró en la atmósfera joviana durante 61 minutos y 140 kilómetros hasta que su señal se perdió.

La sonda Galileo pudo tomar una gran cantidad de datos que han ayudado a entender mejor el planeta más grande de nuestro sistema solar. Por ejemplo, los vientos de hasta 610 km/h que detectó eran más fuertes de lo que es esperaba, lo que indica que su causante no podía ser únicamente la radiación solar y que el planeta debe tener una fuente interna de calor. La abundancia de nitrógeno, carbono y azufre que midió Galileo sugiere que Júpiter podría haber obtenido estos elementos a partir de la colisión de otros cuerpos celestes con él. Además, la sonda también encontró cantidades altas de argón, criptón y xenón en la atmósfera joviana, algo que sólo se puede explicar si Júpiter se formó mucho más lejos del Sol de lo que lo está en la actualidad. Y, como era de esperar, el vehículo tampoco detectó ni rastro de una superficie sólida a esa profundidad.

Como se puede observar, incluso una caída breve a través de la atmósfera de un gigante gaseoso puede proporcionar muchísima información valiosa si la sonda tiene los instrumentos adecuados. Por tanto, enviar misiones parecidas a la sonda Galileo al resto de planetas gaseosos del sistema solar nos ayudará a entender mucho mejor cómo evolucionó nuestro rincón del universo y cómo lo han hecho otros sistemas solares.

Pero hay un pequeño problema: la posición de los planetas está cambiando constantemente mientras se mueven alrededor del Sol y la ventana óptima para lanzar una misión a Neptuno sería el año 2029-2030, mientras que la de Urano sería entre 2030 y 2034. Por tanto, si se quiere enviar una misión a estos mundos, se debe trabajar casi contrarreloj. Porque el movimiento de los planetas no espera a nadie.

QUE NO TE LA CUELEN:

• La Gran Mancha Roja de Júpiter ha menguado durante los últimos 150 años: su diámetro se ha reducido de unos 40 000 kilómetros a unos 15 000. En comparación, la Tierra mide 12 742 kilómetros de diámetro (así que, de momento, aún se puede decir que la Gran Mancha Roja es una tormenta más grande que nuestro planeta).

REFERENCIAS (MLA):

• Oliver Mousis. “In Situ Exploration of the Giant Planets”. ESA (2019).