Una nueva investigación propone que Urano y Neptuno podrían no estar dominados por vastas capas de hielos como sugieren los modelos clásicos. En su lugar, gran parte de su interior estaría formada por una mezcla de materiales rocosos fundidos e hidrógeno en estado supercrítico, una hipótesis que también podría ayudar a comprender los numerosos subneptunos descubiertos alrededor de otras estrellas.
Urano y Neptuno suelen agruparse dentro de una categoría conocida como gigantes helados. Desde hace décadas, los modelos de estructura interna describen ambos planetas como mundos formados por una atmósfera exterior rica en hidrógeno y helio que rodea una extensa capa compuesta principalmente por agua, amoníaco y metano sometidos a altas presiones, sobre un núcleo más denso de materiales rocosos.
Sin embargo, un nuevo estudio propone una interpretación diferente. Según sus autores, las propiedades observadas de Urano y Neptuno pueden explicarse mediante un modelo en el que gran parte del interior está ocupada por una mezcla de silicatos fundidos e hidrógeno en condiciones extremas de presión y temperatura. Esta hipótesis no solo plantea una nueva visión de los dos planetas más alejados del Sistema Solar, sino que también establece un posible vínculo con una de las clases de exoplanetas más abundantes de la galaxia.
La investigación parte de una cuestión fundamental: hasta qué punto la denominación de «gigante helado» sigue describiendo correctamente la naturaleza de estos mundos. Aunque los materiales que forman gran parte de su masa incluyen agua, amoníaco y metano, las condiciones existentes en sus profundidades son tan extremas que esos compuestos no pueden comportarse como hielos convencionales.
A varios miles de kilómetros bajo las nubes visibles, las temperaturas alcanzan miles de grados y las presiones superan millones de veces la presión atmosférica terrestre. En estas condiciones aparecen estados de la materia que no tienen equivalentes directos en la superficie de la Tierra. Entre ellos se encuentran los fluidos supercríticos, materiales que han superado simultáneamente determinadas temperaturas y presiones críticas y que ya no pueden clasificarse como líquidos o gases.
Según el nuevo modelo, el interior profundo de Urano y Neptuno estaría dominado por una extensa región formada por mezclas supercríticas de silicatos e hidrógeno. Los silicatos son los minerales que constituyen la mayor parte de las rocas terrestres y de numerosos cuerpos rocosos del Sistema Solar.
Los autores sostienen que esta configuración permite reproducir simultáneamente varias propiedades observadas de ambos planetas. Entre ellas se encuentran su radio, su densidad global, la distribución de masa deducida a partir de sus campos gravitatorios, su momento de inercia y algunas características de sus atmósferas.
Uno de los aspectos más relevantes del trabajo es que intenta explicar una de las diferencias más conocidas entre ambos mundos: la energía que emiten al espacio.
Todos los planetas gigantes conservan parte del calor generado durante su formación. Esa energía se libera gradualmente a lo largo de miles de millones de años. Sin embargo, las observaciones muestran que Neptuno emite una cantidad de calor interno considerablemente mayor que Urano, pese a que ambos poseen tamaños y composiciones generales similares.
Esta discrepancia lleva décadas siendo objeto de estudio. El nuevo modelo propone que una estrecha capa estable desde el punto de vista composicional podría actuar como barrera para el transporte de energía desde el interior hacia las capas superiores.
En el interior de los planetas, el calor suele desplazarse mediante convección. Este proceso consiste en el movimiento ascendente de material caliente y el descenso de material más frío, permitiendo transportar energía de forma eficiente. Si una capa dificulta ese movimiento, parte del calor puede quedar retenido en las regiones profundas durante periodos prolongados.
Según los cálculos presentados en el estudio, esta barrera sería más efectiva en Urano que en Neptuno, reduciendo la cantidad de energía que consigue escapar al espacio y contribuyendo así a explicar sus diferencias térmicas actuales.
La propuesta también tiene implicaciones que van más allá del Sistema Solar. Durante las últimas dos décadas, los telescopios dedicados a la búsqueda de exoplanetas han revelado que los llamados subneptunos son uno de los tipos de planeta más abundantes de la galaxia. Estos mundos poseen tamaños comprendidos aproximadamente entre los de la Tierra y Neptuno y no tienen un equivalente claro entre los planetas interiores del Sistema Solar.
Los autores sugieren que Urano y Neptuno podrían representar ejemplos cercanos de una familia planetaria mucho más amplia. Si esta interpretación es correcta, los dos gigantes exteriores podrían utilizarse como laboratorios naturales para poner a prueba modelos aplicados a miles de exoplanetas descubiertos alrededor de otras estrellas.
Esta posibilidad resulta especialmente interesante porque los subneptunos se encuentran entre los objetivos prioritarios de la investigación exoplanetaria actual. Aunque se conocen miles de ellos, su estructura interna sigue siendo difícil de determinar mediante observaciones remotas. Urano y Neptuno ofrecen la ventaja de poder estudiarse con mucho más detalle que cualquier exoplaneta.
Aun así, los autores destacan que se trata de un modelo teórico compatible con los datos disponibles y no de una observación directa del interior de ambos planetas. La información obtenida sobre Urano y Neptuno sigue siendo limitada y procede en gran medida de los sobrevuelos realizados por la sonda Voyager 2 en 1986 y 1989.
Las futuras misiones destinadas a explorar los gigantes helados podrían proporcionar mediciones mucho más precisas de sus campos gravitatorios, atmósferas y estructuras internas. Estos datos permitirán evaluar hasta qué punto esta nueva interpretación describe correctamente la composición y organización de sus profundidades.
Por ahora, el estudio plantea una alternativa a la visión tradicional de Urano y Neptuno como gigantes helados dominados por capas de hielos comprimidos. En su lugar, propone que ambos planetas podrían formar parte de un continuo de mundos ricos en hidrógeno y materiales rocosos fundidos que incluiría también a numerosos subneptunos observados en otros sistemas planetarios. Como vemos, diferentes modelos encajan con los datos, dejando de manifiesto lo poco que conocemos de estos mundo lejanos.
Referencias y más información
- Young, E. D., Marcum, S. P., Werlen, A. y Wulff, P. N. (2026). Ice Giants Revisited: Uranus and Neptune as Magma Ocean Worlds.
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