Urano (planeta)

Urano
Descubrimiento
Descubridor	William Herschel
Fecha	13 de marzo de 1781
Lugar	Bath
Categoría	gigante helado
Orbita a	Sol
Ascensión recta (α)	257,311 grados sexagesimales
Declinación (δ)	−15,175 grado sexagesimal
Distancia estelar	2 600 000 000 kilómetros
Elementos orbitales
Longitud del nodo ascendente	74,01692503 grados sexagesimales
Inclinación	0,76986°
Argumento del periastro	170,9542763 grados sexagesimales
Excentricidad	0,04716771
Elementos orbitales derivados
Periastro o perihelio	2 734 998 229 kilómetros
Apoastro o afelio	3 006 318 143 kilómetros
Período orbital sideral	84a 3d 15,66h
Período orbital sinódico	369,7 días
Velocidad orbital media	6,8352 km/s
Radio orbital medio	19,19126393UA 2,8709722·1012 m
Satélites	27
Características físicas
Masa	8,686×1025 kg
Densidad	1,29 g/cm³
Área de superficie	8.130.000.000 km²
Radio	25 362 kilómetros
Diámetro	51.118 km
Gravedad	8,69 m/s²
Velocidad de escape	21,29 km/s
Periodo de rotación	-17h 14m (movimiento retrógrado)
Inclinación axial	97,86°
Albedo	0,51
Características atmosféricas
Presión	120 kPa
Temperatura	Mínima 59 K Media 68 K Máxima N/A K Nubes 55 K
Composición	Hidrógeno 83% Helio 15% Metano 1,99% Amoníaco 0,01% Etano 0,00025% Acetileno 0,00001% Monóxido de carbono Trazas Sulfuro de hidrógeno Trazas
Comparación con la Tierra

Urano es el séptimo planeta del Sistema Solar, el tercero en tamaño, y el cuarto más masivo. La principal característica de Urano es la inclinación de su eje de rotación de casi noventa grados con respecto a su órbita; la inclinación no sólo se limita al mismo planeta, sino también a sus anillos, satélites y el campo magnético del mismo. Urano posee la superficie más uniforme de todos los planetas por su característico color azul-verdoso, producido por la combinación de gases presentes en su atmósfera y tiene un sistema de anillos que no se pueden observar a simple vista. Además posee un anillo azul, el cual es una rareza planetaria. Urano es uno de los dos planetas que tiene un movimiento retrógrado, similar al de Venus.

Descubrimiento

Urano fue el primer planeta descubierto que no era conocido en la antigüedad, aunque sí había sido observado y confundido con una estrella en muchas ocasiones. El registro más antiguo que se encuentra de él se debe a John Flamsteed, quién lo catalogó como la estrella 34 Tauri en 1691.

Sir William Herschel, un músico alemán en la corte del rey Jorge III de Inglaterra, descubrió el planeta el 13 de marzo de 1781, utilizando un telescopio construido por él mismo, aunque en un principio reportó que se trataba de un cometa.​ Inicialmente le dio el nombre de Georgium Sidus (la estrella de Jorge) en honor al rey que acababa de perder las colonias británicas en América, pero había ganado una estrella. Sin embargo, el nombre no perduró más allá de Gran Bretaña, y Lalande, un astrónomo francés, propuso llamarlo Herschel en honor de su descubridor. Finalmente, el astrónomo alemán Johann Elert Bode propuso el nombre Urano, padre de Crono (cuyo equivalente romano daba nombre a Saturno).​ Es, de hecho, el único planeta cuyo nombre se deriva de una figura de la mitología griega (su homólogo romano es Caelus, padre de Saturno). Hacia 1827, Urano era el nombre más utilizado para el planeta incluso en Gran Bretaña. El HM Nautical Almanac siguió listándolo como Georgium Sidus hasta el año de 1850.

El símbolo astronómico de Urano se representa como . Es un híbrido entre los símbolos del planeta Marte y el Sol, porque Urano era dios y personificación misma del cielo en la mitología griega, el cual creían dominado por los poderes combinados del Sol y de Marte. El símbolo astrológico, sin embargo es , sugerido por Lalande en 1784. En una carta a Herschel, Lalande lo describía como "un globe surmonté par la première lettre de votre nom" ("un globo coronado por la primera letra de su apellido"). En las lenguas de China, Vietnam y Corea la traducción literal del nombre del planeta sería la estrella reina del cielo (天王星).

Características físicas

Composición y estructura interna

Urano posee un núcleo compuesto de rocas y hielos de diferentes tipos, estos últimos mucho más abundantes. El planeta cuenta con una gruesa atmósfera formada por una mezcla de hidrógeno y helio que puede representar hasta un 15% de la masa planetaria. Urano (como Neptuno) es en muchos aspectos un gigante gaseoso cuyo crecimiento se interrumpió sin haber acumulado las grandes masas de gases de los planetas gigantes interiores Júpiter y Saturno.

En Urano hay una transición gradual de atmósfera a océano líquido; por ello, el océano de Urano no se parece en nada al terrestre.​ Las capas de nubes exteriores están formadas por un compuesto de hidrógeno y helio enriquecido con metano, la atmósfera interior se licua conforme desciende la profundidad, y envuelve al manto de hielos de compuestos químicos, entre ellos agua, amoníaco y metano. Este océano de agua y amoníaco posee una alta conductividad eléctrica.

La composición de los planetas Urano y Neptuno es muy diferente a la de Júpiter y Saturno, el hielo domina sobre los gases, lo cual justifica que algunos expertos los consideren dentro de una clasificación adicional, la de gigantes de hielo. chupalo bien chupado

Inclinación axial del eje de rotación

La rotación de Urano, igual que la de Venus, es retrógrada y su eje de rotación está inclinado casi 90 grados sobre el plano de su órbita. Durante su periodo orbital de 84 años uno de los polos está permanentemente iluminado por el Sol mientras que el otro permanece en la sombra. Consecuentemente se espera que este planeta posea importantes efectos estacionales en su atmósfera. No se conocen los motivos por los que el eje del planeta está inclinado en tan alto grado aunque se especula que quizás durante su formación el planeta pudo haber colisionado con un gran protoplaneta capaz de haber producido esta orientación anómala. Otras posibilidades son las perturbaciones gravitatorias ejercidas por los otros planetas gigantes del Sistema Solar. En la época del paso del Voyager 2, en 1986, el polo sur de Urano estaba prácticamente apuntando hacia el Sol. En aquella época las nubes del planeta estaban débilmente distribuidas en bandas y zonas apenas perceptibles. Las observaciones del Telescopio Espacial Hubble más recientes muestran una estructura más dinámica a medida que los rayos solares han ido alcanzando las latitudes ecuatoriales. En el año 2007 el Sol iluminó directamente el ecuador del planeta. El 23 de agosto de 2006, astrónomos de la Universidad de Wisconsin-Madison usando la Cámara Avanzada para Estudios ACS del telescopio espacial Hubble, tomaron la imagen de una mancha oscura en Urano de forma alargada y que mide 1700 por 3000 kilómetros.​

Campo magnético

El campo magnético de Urano es también anómalo en su posición y características, ya que el eje magnético no está centrado en el planeta sino desplazado e inclinado 60º con respecto al eje de rotación. El campo magnético se origina probablemente en zonas no demasiado profundas del planeta. Neptuno tiene un campo magnético desplazado, por lo que es posible que el curioso eje magnético de Urano no esté ligado a las peculiaridades de su eje de rotación. Por lo demás, el campo magnético de Urano es bastante similar al de otros planetas gaseosos. Sin embargo está comprobado que el campo magnético de Urano tiene sus características especiales.​ El campo magnético de Urano es poco menos intenso que el campo magnético terrestre, pero a diferencia de la tierra, Urano no posee elementos metálicos en su interior. Por esta razón, el campo magnético es generado por otro tipo de material conductor.

Satélites de Urano

Urano, sus anillos y lunas. Imagen capturada por el telescopio espacial Hubble. Incidentalmente la imagen muestra también el desarrollo de grandes tormentas convectivas en la atmósfera del planeta.

Urano tiene 27 satélites naturales conocidos. Los nombres de los satélites de Urano se toman de los personajes de las obras de William Shakespeare y Alexander Pope, especialmente de sus protagonistas femeninas.

Los satélites más grandes son Titania y Oberón, de tamaño similar (1580 y 1520 km de diámetro, respectivamente). Otros satélites importantes son Umbriel, Ariel y Miranda. Estos eran los cinco satélites conocidos de Urano antes de que el Voyager 2 llegara allí. Ninguno de los satélites de Urano tiene atmósfera.

Los satélites más grandes fueron visitados por la sonda espacial Voyager 2 en 1986, en su camino hacia los límites del sistema solar. Las fotografías que tomó son aún las imágenes de mayor resolución que tenemos de estos satélites tan lejanos.

En los meses anteriores a la llegada del Voyager 2 su cámara se dedicó a la exploración del plano ecuatorial para descubrir nuevos satélites invisibles desde la Tierra. Encontró 10 satélites con diámetros de 40 a 160 km. Orbitan entre el más exterior de los anillos y Miranda. Posteriormente, a partir de los años 90, el Telescopio Espacial Hubble ha permitido aumentar el número de satélites conocidos hasta 27.

Miranda, un satélite de sólo 470 km de diámetro, principalmente está compuesto por hielo de agua y polvo.​ Tiene el acantilado más alto del Sistema Solar (Verona Rupes); una altísima pared de 20 km de altura (10 veces más alta que las paredes del Gran Cañón, en la Tierra).

Principales satélites naturales de Urano
(comparados con la luna terrestre)

Nombre	Diámetro (km)	Masa (kg)	Radio orbital (km)	Periodo orbital (d)
Miranda	470 (14%)	7,0 x 1019 (0,1%)	129.000 (35%)	1,4 (5%)
Ariel	1.160 (33%)	14 x 1020 (1,8%)	191.000 (50%)	2,5 (10%)
Umbriel	1.170 (34%)	12 x 1020 (1,6%)	266.000 (70%)	4,1 (15%)
Titania	1.580 (45%)	35 x 1020 (4,8%)	436.000 (115%)	8,7 (30%)
Oberón	1.520 (44%)	30 x 1020 (4,1%)	584.000 (150%)	13,5 (50%)

Anillos

Urano, como los demás planetas gigantes del Sistema Solar, posee un sistema de anillos, en este caso muy tenue y compuesto de partículas oscuras. Los anillos fueron descubiertos fortuitamente en 1977 por James L. Elliot, Edward W. Dunham y Douglas J. Mink, quienes, utilizando el Kuiper Airborne Observatory, observaron cómo la luz de una estrella cercana a Urano se desvanecía al aproximarse el planeta. Tras analizar con detalle sus observaciones, concluyeron que la única explicación era que la estrella había sido ocultada por un sistema de anillos alrededor de Urano. Los anillos fueron observados directamente por la sonda espacial Voyager 2 en su paso por el sistema de Urano en 1986.​

Recientemente y gracias a las imágenes obtenidas por astrónomos de la Universidad de Berkeley, con el sistema de infrarrojos ópticos adaptativos del telescopio Keck, ubicado en Hawái, se ha descubierto que Urano tiene un anillo de color azul​ y otro de color rojo, similares a los de Saturno. Los anillos azules son una rareza planetaria, mientras que el rojo es el color habitual de todos los demás

Observaciones de Urano

El brillo de Urano alcanza una magnitud de entre +5,5 y +6,0, por lo que puede ser visto a simple vista de manera muy tenue en un cielo excepcionalmente oscuro, aunque puede encontrarse con facilidad con simples binoculares. Desde la Tierra presenta un diámetro aparente de 4": para apreciarlo cómodamente se necesitan más de 100 aumentos, apareciendo en el telescopio como un borroso disco de color verdoso o amarillento con los bordes más oscuros. En la mayoría de los telescopios profesionales no pueden destacarse detalles sobre su disco, pero gracias a la revolución de la fotografía astronómica digital es posible obtener fotometría diferencial de las latitudes del planeta con telescopios relativamente modestos. La utilización de técnicas de óptica adaptativa en algunos de los mayores telescopios del mundo como el telescopio Keck han permitido obtener algunas de las mejores imágenes de este planeta mostrando multitud de detalles en su revitalizada atmósfera.

Sus satélites mayores y externos pueden apreciarse con dificultad con telescopios de 20 cm, a condición de contar con cielos oscuros; instrumentos de 30-40 cm de diámetro permiten apreciar los cuatro más brillantes sin mucha dificultad. Sin embargo una cámara CCD acoplada a cualquier telescopio pequeño (20-25 cm) permite su captura y seguimiento.

Exploración espacial de Urano

La misión espacial Voyager 2

Urano.

Hasta ahora, sólo una misión espacial, la sonda Voyager 2, se ha aproximado al planeta. El acercamiento ocurrió en 1985 como un paso breve cerca del planeta durante la trayectoria de la sonda hacia Neptuno. Las observaciones derivadas de este acercamiento dieron como resultado una mayor comprensión de la atmósfera del planeta, así como los descubrimientos de un gran número de lunas y las primeras observaciones de los anillos de Urano. El telescopio espacial Hubble (HST) ha observado en varias ocasiones el planeta y su sistema mostrando la aparición ocasional de tormentas. El color azulado del planeta proviene de la absorción de la luz roja en la atmósfera rica en metano.

Observación de un tránsito con el Hubble

Imagen tomada con cámara ACS del telescopio Hubble del tránsito de Ariel, y su sombra. El punto blanco cerca del centro del disco azul verdoso de Urano es la luna helada Ariel. Ariel tiene un diámetro de 1.158 km, si "estuviéramos sobre la superficie de Urano, lo veríamos como un eclipse solar visto en la Tierra".

El 26 de julio de 2006 con la cámara avanzada ACS del telescopio espacial Hubble, se logró realizar una imagen compuesta en tres longitudes de onda del infrarrojo cercano, de un tránsito del satélite natural de Urano, Ariel, que pasa junto con su sombra por el disco de Urano, por encima de las nubes altas de Urano de color verde-azulado. Aunque estos "tránsitos" de satélites sobre el disco son frecuentes en Júpiter, los satélites de Urano rara vez muestran sombras en la superficie del mismo planeta, recordemos que en Urano, su eje gira casi exactamente sobre el plano orbital, por lo cual durante el curso de una órbita alrededor del Sol, primero un polo de Urano es iluminado y después de 42 años el otro. En 2007 pasó por su equinoccio mientras el Sol brilla directamente sobre el ecuador del planeta. Como resultado de esta acción Urano tiene estaciones extremas durante los 84 años que tarda en orbitar al Sol.

Este tránsito de un satélite atravesando la esfera de Urano, y su sombra acompañándola, casi nunca se ha visto antes y ocurre cada medio año de Urano (42 años) cuando desde la Tierra vemos de canto el plano de la órbita de los satélites. La última vez que ocurrió un equinoccio en Urano fue en 1965 y en esa ocasión pudo observarse el tránsito de una de sus lunas.

Referencias

• La exploración del espacio. Lain Nicolson. Editorial Bruguera, (1980). ISBN 8402044578
• Historia breve del Universo. Ricardo Moreno Luquero. Ediciones Rialp (1998). ISBN 84-321-3202-0
• Solar System Dynamics. Carl D. Murray, Stanley F. Dermott. Cambridge University Press (2000). ISBN 0-521-57597-4
• Planets Beyond. Mark Littmann. Courier Dover Publications (2004). ISBN 0-486-43602-0
• Cosmos: una guía de campo. Giles Sparrow. RBA (2007). ISBN 978-84-7901-245-8

Véase también

• Sistema Solar
• Anillos de Urano
• Satélites de Urano: Titania, Oberón, Umbriel, Ariel y Miranda.

Enlaces externos

• Multimedia en Commons.
  
• Definiciones en Wikcionario.