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Astronomía

Urano y sus lunas

Eclipses y ocultaciones suministran datos para perfeccionar la comprensión de la estructura de los planetas

NASAPoco se habla de Urano. Séptimo planeta contando partir del Sol, este astro con el nombre de un dios griego que representaba a los cielos solamente fue descubierto en 1781 y no suele adquirir en los noticiarios el mismo espacio dedicado actualmente a Marte. Este motivo puede incluso hacer que muchos piensen que se trata de un planeta menor. Pero no en el caso de Roberto Vieira Martins. Éste y sus colaboradores del Observatorio Nacional y del Observatorio de Valongo, con sede en Río de Janeiro, testimoniaron recientemente una rara secuencia de ocultaciones y eclipses entre las principales lunas de Urano. Las mediciones que obtuvieron, las más precisas ya realizadas para estas lunas, ayudarán a conocer mejor tanto la trayectoria de los satélites como la propia estructura interna de este planeta de color azul verdoso cubierto por densas capas de nubes.

Desde que regresó de su doctorado en Francia en 1982, el astrónomo brasileño registra continuamente la revolución celeste de Urano y sus cinco mayores lunas: Miranda, Ariel, Umbriel, Titania y Oberón. De agosto a noviembre de 2007, Martins y los astrónomos Marcelo Assafin, Felipe Braga-Ribas, Dario da Silva Neto y Alexandre Andrei se turnaron en el telescopio del Observatorio de Pico dos Dias — el mayor existente en suelo nacional, instalado en Brasópolis, Minas Gerais — para seguir una serie de ocultaciones y eclipses ocurridos entre esas cinco de las 27 lunas de Urano, el único planeta del Sistema Solar cuyo eje de rotación está inclinado poco más de 90 grados en relación con el de la Tierra.

El equipo de Río observó cinco ocultaciones, que es cuando un satélite encubre total o parcialmente al otro, y dos eclipses, situación en que la sombra de una luna encubre total o parcialmente a la otra. Fue una oportunidad rara, pues Urano solamente se ubica en una posición favorable a la observación de eclipses y ocultaciones dos veces durante los 84 años que tarda para completar una vuelta en alrededor del Sol. Más allá de los siete eventos, descritos en abril de 2009 en The Astronomical Journal, el grupo carioca siguió de cerca algo aún más inusual: una ocultación y un eclipse simultáneos involucrando al mismo par de satélites: Ariel, de 1.150 kilómetros de diámetro, y Miranda, casi 2,5 veces menor.

Brillo y órbita
El paso de un satélite o de su sombra adelante de otro bloquea  parte o incluso toda la luz reflejada por aquél más distante de la Tierra, en ese caso, cerca de Urano. Conociendo la disminución de brillo, los astrónomos logran calcular la distancia entre los objetos. En general, se hacen necesarias mediciones mediante el empleo de varios telescopios para establecer con precisión la posición de los satélites en la órbita de un planeta. Pero todo se vuelve más sencillo cuando al mismo tiempo hay un eclipse y una ocultación de una luna sobre la otra, tal como sucedió con  Ariel y Miranda. “Estas informaciones, que saldrán publicadas en poco tiempo más, hacen posible establecer de manera más precisa la geometría de la órbita de estos satélites, con un margen de error de 30 kilómetros”, afirma Assafin, del equipo del Valongo, ligado a la Universidad Federal de Río de Janeiro.

NASAY 30 kilómetros son casi nada para el planeta más lejano visible a simple vista, ubicado a 2.900 millones de kilómetros del Sol, una distancia 20 veces mayor que la que separa a la Tierra de su estrella. Ni el paso de la sonda espacial Voyager 2, que visitó las cercanías del planeta azul verdoso en 1986, había generado datos tan precisos sobre la órbita de estos satélites. “Nuestras observaciones permitieron recabar datos al menos 10 veces más precisos que los anteriores”, comenta Martins, quien también es investigador asociado del Observatorio de París.

Sumando estos datos a los de grupos internacionales, el equipo de Martins espera establecer con más exactitud las órbitas de las lunas alrededor de Urano y las fuerzas que las influyen. “No siempre son obvios los factores que determinan la órbita”, comenta Martins. Uno de los factores que los astrónomos creen interfieren en la trayectoria de las lunas es la llamada fuerza de marea, consecuencia secundaria de la atracción gravitacional entre dos cuerpos. Así como la fuerza de marea, que provoca una lenta variación en la órbita de los satélites, existe también la influencia de otras fuerzas decurrentes de la distribución irregular de materia en el interior del planeta.

Con base en estas informaciones, los astrónomos logran inferir la composición de las capas más internas del planeta. Bajo sus nubes de miles de kilómetros de espesor, por ejemplo, se imagina que existen océanos de agua diluida en metano y quizás hasta una superficie sólida. Pero lo único que se ve desde la Tierra es la atmósfera. “No sabemos qué hay debajo”, comenta Martins.

El conocimiento la estructura de los planetas más externos del Sistema Solar, como  Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno, revelará detalles del ambiente en que éstos y el Sol se formaron, hace 4500 millones de años. Pero antes incluso de que se obtenga este tipo de información, Assafin cree que Urano será más conocido. Sucede que en la búsqueda de planetas rocosos como la Tierra (lea Pesquisa FAPESP104 y nº 164) los menores planetas encontrados tienen las dimensiones de Urano. “Para entender por qué están allí”, dice Assafin, “precisamos saber por qué también existen acá”.

Artículo científico
ASSAFIN, M. et al. Observations and analysis of mutual events between the Uranus main satellites. The Astrophysical Journal. v. 137, p. 4.046-53. Abr. 2009.

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