Ciclo solar y rayos cósmicos alteran el brillo en Neptuno

Una física de la Universidad de Oxford, Karen Aplin, ha evaluado ciclo solar y rayos cósmicos para explicar oscilaciones observadas en el brillo del planeta Neptuno durante los últimos 40 años.

Este fenómeno está esencialmente relacionado con la cobertura de nubes que envuelve el planeta. Los resultados, publicados en Nature Communications, resuelven un viejo enigma de la ciencia planetaria.

"La gran distancia de Neptuno al Sol significa que su atmósfera es muy fría, pero a pesar de ello tiene un clima interesante, incluyendo nubes, vientos, tormentas y, tal vez, rayos. Proporciona un entorno totalmente diferente para ayudar a probar nuestro conocimiento de las atmósferas", explica Aplin.

"A diferencia de la atmósfera terrestre, que es principalmente nitrógeno, la atmósfera de Neptuno es principalmente de hidrógeno y helio, con algo de metano. El metano absorbe gran parte de la luz roja en la atmósfera, haciendo que el planeta se vea azul para nosotros.

"La atmósfera de Neptuno contiene nubes hechas de una variedad de sustancias, como amoníaco y metano, mientras que las nubes de la Tierra están casi siempre hechas de agua. La atmósfera de Neptuno es mucho más fría que la nuestra - alrededor de -170C - porque recibe 900 veces menos luz solar. A pesar de esto, el Sol todavía puede afectar a las nubes de forma sutil".

Desde principios de 1970, el brillo de Neptuno ha sido medido con gran cuidado por Wes Lockwood, del Observatorio Lowell en Arizona. Debido a que Neptuno gira alrededor del Sol una vez cada 165 años, cada una de las estaciones se prolonga durante unos 40 años terrestres. La mayor parte de los altibajos observados en el brillo de Neptuno desde la década de 1970 se deben a las estaciones que cambian lentamente. Sin embargo, aunque el cambio de temporada se contabilice, quedan por explicar algunos otros pequeños tambaleos en las nubes de Neptuno, que son el objeto del estudio de Aplin.

"Los bamboleos en la nubosidad de Neptuno parecen seguir el ciclo de 11 años de actividad del Sol, lo que podría significar que se ven influidos por los pequeños cambios en la luz del sol. Otra sugerencia es que las partículas del espacio exterior, los rayos cósmicos, igualmente afectados por el ciclo solar, estuvieran cambiando las nubes. Usando la diferente física de los dos mecanismos, mostramos que el efecto combinado de los dos hipótesis rivales explica los cambios en la nubosidad con más éxito que lo haría cada una individualmente".

"También se buscó un marcador conocido de los efectos de los rayos cósmicos, una especie de huella digital, en datos de las nubes de Neptuno. Durante la década de 1980, cuando la misión Voyager 2 estaba pasando por Neptuno, fuimos capaces de comparar los rayos cósmicos y las nubes en Neptuno y mostrar que tenían la misma huella digital. Así, pudimos confirmar los efectos de los rayos cósmicos en las atmósferas planetarias".