¿Y si Neptuno fuese en realidad un gigante de roca en vez de un gigante de hielo?

Por Daniel Marín, el 26 julio, 2020. Categoría(s): Astronomía • Sistema Solar ✎ 120

A Urano y Neptuno se les suele denominar «gigantes de hielo» para enfatizar que su composición química y estructura interior es muy diferente del caso de Júpiter y Saturno. Hasta hace poco, a los cuatro planetas gigantes del sistema solar se les denominaba conjuntamente «gigantes gaseosos», pero ahora esta expresión se tiende a usar solo con Júpiter y Saturno, resaltando así que ambos planetas están formados por hidrógeno y helio principalmente (en realidad, el nombre no es correcto porque la mayor parte del hidrógeno y helio de Júpiter y Saturno está en estado líquido o metálico, así que lo ideal sería denominarlos «gigantes líquidos», aunque me temo que el término puede generar más confusión que otra cosa). En cualquier caso, Urano y Neptuno son muy distintos y, además de hidrógeno y helio, deben contener gran cantidad de roca y otros volátiles como agua, amoniaco, nitrógeno, metano o dióxido de carbono. A las temperaturas del sistema solar exterior, estos volátiles están en forma sólida, de ahí el apodo de «gigantes de hielo», a pesar de que no está nada claro que en el interior de estos mundos estos compuestos estén en forma de hielos. Ahora bien, ¿estamos seguros de que Urano y Neptuno son realmente gigantes de hielo? En realidad, no. De hecho, es tan poco lo que sabemos sobre estos planetas que Neptuno podría tener una estructura muy distinta a la de su hermano Urano y ser realmente un gigante de roca rodeado por una densa atmósfera.

Urano (izquierda) y Neptuno vistos por el telescopio espacial Hubble en 2019. Se aprecia una mancha oscura en Neptuno (la cuarta desde que la Voyager 2 vio una grande y otra pequeña en 1989) y la sorprendente capa de nubes brillantes tormentosas que cubre el polo norte de Urano (NASA, ESA, A. Simon (NASA Goddard Space Flight Center), and M.H. Wong and A. Hsu (University of California, Berkeley)).

La hipótesis de Neptuno como gigante rocoso rodeado de una densa atmósfera ha sido propuesta recientemente por el investigador Nick Teanby como un caso extremo para demostrar lo poco que conocemos sobre estos planetas, porque, por sorprendente que pueda parecer, se ajusta a los datos experimentales que disponemos hoy en día. Pero, ¿qué sabemos exactamente del interior estos mundos? Aunque su tamaño es muy similar —unos cincuenta mil kilómetros de diámetro—, Neptuno es ligeramente más pequeño y más masivo —17,5 masas terrestres frente a las 14,5 de Urano—, por lo que su densidad media es bastante más alta (1,64 toneladas por metro cúbico en vez de las 1,27 toneladas por metro cúbico de Urano). Además, Urano emite más o menos la misma energía que recibe del Sol, pero Neptuno tiene un interior más activo y radia 2,6 veces la energía que le llega de nuestra estrella. Aunque Neptuno está mucho más lejos, estos datos indican que el interior de este mundo podría ser bastante diferente del de su «hermano gemelo». Otra diferencia muy famosa es la enorme inclinación del eje de rotación de Urano, que afecta dramáticamente a las estaciones del planeta.

Modelo tradicional, y probablemente incorrecto, del interior de Neptuno (NASA).
Otros posibles modelos del interior de Urano y Neptuno (NASA/ESA).

En cuanto a similitudes, ambos mundos tienen una atmósfera y densa exterior rica en hidrógeno y helio que constituye entre el 10 % y el 20 % de su masa total. Los otros compuestos presentes en la atmósfera —amoniaco, hidrogenosulfuro de amonio, agua, etc.— forman capas de nubes a gran profundidad, pero no las vemos por culpa del metano, que absorbe la luz roja y da a la atmósfera de Urano su característico color azul turquesa (además del metano, Neptuno tiene otro compuesto no identificado en su atmósfera que provoca su color azul oscuro). Solo cuando aparecen tormentas se pueden ver nubes altas de color blanco, probablemente compuestas de ácido sulfhídrico (hasta hace unos años se pensaba que eran de amoniaco, como en Júpiter y Saturno). Pese a lo que puedas leer en la mayoría de libros de divulgación, no conocemos el periodo de rotación de los dos planetas con exactitud —se estima en 17,24 horas para Urano y 16,11 para Neptuno—, por lo que tampoco conocemos con precisión la velocidad relativa de los fuertes vientos que azotan sus atmósferas. Precisamente, estos vientos parece ser que se extienden hasta, al menos, los mil kilómetros de profundidad (con respecto al periodo de rotación, algo similar ocurría en Saturno, que hasta hace poco no se pudo determinar su periodo gracias a la fase final de la misión de la sonda Cassini, aunque en este caso la dificultad se debía a la coincidencia entre el eje magnético y el de rotación; para el que le interese, el periodo de rotación del gigante anillado es de 10 horas y 33 minutos, casi doce minutos menos de lo calculado con anterioridad).

Reconstrucción de la magnetosfera de Urano y Neptuno según los datos de la Voyager 2 (NASA).
Posible composición de un gigante de hielo (NASA).

Sabiendo esto, ¿cómo es la estructura interna de estos planetas? Los modelos tradicionales nos presentan una atmósfera rica en hidrógeno y helio que da paso a un «manto» de hielos —de agua, metano, amoniaco, nitrógeno, monóxido de carbono, etc.— que rodean un núcleo de roca y metales con una masa de 1,2 veces la de la Tierra aproximadamente. No obstante, nada nos indica que esta imagen idealizada sea cierta. Recordemos que la sonda Juno nos ha enseñado que los modelos internos de Júpiter estaban totalmente equivocados y que el planeta gigante posee en realidad un «núcleo borroso» en vez de uno definido. Y eso pese a que se suponía que Júpiter tenía un interior más «sencillo» de modelar. Se desconoce hasta qué punto las atmósferas de Urano y Neptuno están vinculadas con el interior planetario, lo que nos impide afinar nuestros modelos. Sabemos que el campo magnético de los gigantes de hielo está muy descentrado, probablemente porque se origina en el «manto» rico sustancias iónicas disueltas en agua, pero los sobrevuelos de la Voyager 2 fueron demasiado breves como para reconstruir en detalle la magnetosfera, que bien podría tener una compleja estructura multipolar. Por tanto, existen muchos modelos del interior de los dos planetas que satisfacen los datos experimentales. Y, lo que es peor, Urano y Neptuno podrían ser muy diferentes por dentro pese a tener un exterior similar. Los modelos más recientes recogen el guante de los datos de Juno e incluyen gradientes suaves de composición. Es decir, en vez de capas definidas, estaríamos hablando de fronteras difusas con corrientes de convección entre las diferentes estructuras del interior. La naturaleza exacta de estos gradientes dependerá a su vez de cómo se formaron los gigantes de hielo, algo que tampoco tenemos muy claro. ¿Y puede haber lluvias de diamantes en el interior de estos mundos como señalan algunos modelos? Por supuesto… de hecho, nuestro desconocimiento es tan grande que hasta podría haber unicornios (bueno, no, pero ya saben lo que quiero decir).

Algunos modelos teóricos de densidades del interior de Urano y Neptuno (Helled et al.).
Perfiles empíricos de densidad de Urano y Neptuno que se ajustan a los datos experimentales. Son posibles interiores con una gran cantidad de roca, especialmente en Neptuno (Helled et al.).

Por lo que sabemos, el interior de ambos planetas se puede explicar con un perfil en el que la roca domina sobre los hielos. Y, puesto que conocemos mejor el campo gravitatorio de Urano que el de su hermano, esto significa que Neptuno bien podría ser un gigante de roca. O sea, un mundo compuesto principalmente por silicatos y metales, aunque con una proporción alta de hielos (¿mezclados con la roca?) y rodeado por una densa atmósfera de hidrógeno y helio. ¿Y por qué es importante esta discusión? Primero, porque si queremos entender cómo se formó el sistema solar, debemos saber cómo se crearon Urano y Neptuno (suponemos que nacieron mucho más cerca del Sol y que luego migraron al exterior; y hasta es posible que Neptuno «adelantase» a Urano en esta carrera). Segundo, porque el telescopio espacial Kepler ha demostrado que los planetas del tamaño de Urano y Neptuno son tremendamente frecuentes en nuestra galaxia. Y no puede ser que no tengamos ni idea de cómo han nacido y evolucionado la mayor parte de planetas de la Vía Láctea. Es por todo esto que resulta necesario enviar una misión a cada uno de estos planetas —a ser posible con una sonda atmosférica que mida in situ las proporciones de distintos isótopos, especialmente de gases nobles— para salir de dudas.

Urano (arriba) y Neptuno (abajo) (NASA/ESA/STScI/ESO).

Referencias:



120 Comentarios

  1. Una misión tipo ‘FlagShip’ es imperativamente necesaria primero para Neptuno y luego para Urano. Para Neptuno una nave espacial con orbitador y sonda atmosférica que estudie tanto Neptuno como su luna Tritón. ¿para cuando?, me temo que no este vivo para cuando ello ocurra?. Lo mismo una nave espacial con orbitador para Urano. Si en vez de haber construido esa aspiradora de presupuesto llamada Telescopio espacial James Webb se hubiera invertido en misiones a estos dos planetas hubiera sobrado para una misión a Venus.

    1. Yo estoy cansado de decirlo y sé que no es una opinión muy compartida por los lectores de este blog: dos Flagships gemelas para Urano y Neptuno. Me da igual si son relativamente modestas. Pero, para mí, es más importante estudiar a fondo estos dos planetas y sus lunas que priorizar el estudio de una sola, por mucho que sea Encélado o Titán. Saludos

  2. Estos dos planetas del sistema solar son los que más me han fascinado y intrigado me tienen, una pena que sepamos tan poco de ellos. Y me da que cuando envíen alguna sonda para investigar más sobre ellos yo no lo voy a ver…

  3. Hay un gazapo en el artículo: 102 masas terrestres frente a las 87 de Urano. Neptuno y Urano son mucho menos masivos, según la Wiki 17 veces y 14,5 veces más masivos que nuestro planeta.

    Al final hasta es posible que Neptuno fuera un planeta rocoso. Titán tiene una densidad sólo algo superior y es mitad roca y mitad hielo, aunque no tenga tampoco 🦄

    Los dos están pidiendo a gritos una Flagship.

    1. Es verdad. Si Neptuno tuviera «102 masas terrestres», entonces sería más masivo que Saturno, el cual es 95 veces más masivo que nuestro planeta.

      1. Gracias, Daniel 🙂
        Como curiosidad, supongo que la «inflación × 6» se coló de…

        nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/factsheet/neptunefact.html

        nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/factsheet/uranusfact.html

        Neptune… 102,413 × 10²⁴ kg
        Uranus… 86,813 × 10²⁴ kg
        Earth… 5,9724 × 10²⁴ kg… que no 1 × 10²⁴ kg 😉

        Por cierto, estaría bueno que Neptuno resultara ser un «planeta enano supervitaminado»… nada más que para ver la que se arma en la Unión Astronómica Internacional 😀

  4. Perdon…daniel dijo «lluvia de unicorños»?

    Pd: desde mi proximo comentario, cambiare mi avatar, a pedido de algunos, veo que fue bastante molesto y por respeto lo cambiare.

    1. Hostia, un pelo en mi pantalla … voy a quitarlo … qué raro … no puedo, volveré a intentarlo … hostia!! mi pantalla está rota!!! o cómo habrá llegado el pelo a la parte de atrás de la pantalla? Buscaré en google …
      https://www.google.com/search?q=pelo+en+la+pantalla&oq=pelo+en+la+pantalla&ie=UTF-8
      Vaya … si es una broma!!!
      Hay pillín! esta vez he caído, pero la próxima intentaré hacer scroll de la pantalla, para ver si el pelo se mueve con ella.

    2. Curiosamente, en El Principio fue «el pelo» (arco de circunferencia)…

      danielmarin.naukas.com/2019/10/06/el-nacimiento-de-la-era-espacial-el-sputnik-vs-la-v-2/#comment-475736

      …que luego «evolucionó» y durante un tiempo fue «la Tierra» (circunferencia completa y a todo color hermoso)… hasta que, después de esto…

      danielmarin.naukas.com/2020/04/15/medio-siglo-del-apolo-13-houston-hemos-tenido-un-problema/#comment-490778

      …volvió «el pelo»… inexplicablemente… a no ser que…

      Daniel E… de Eratóstenes ??? 🙂

      1. Ná que ver ‘migo…vengo leyendo el blog desde hace unos años..y recien comente como anonimo desde hace «poco». Siempre fui daniel E. Saludos.
        (Esa tierra fue sacada del apollo 15(?)… y se veia sudamerica)

    3. Hostia, una StarLiner en mi pantalla… voy por el soplete de aire comprimido… ¡Boeing voyage!… maldición, no sale… me recuerda a un cierto pelo que… hum, qué raro… noto un patrón aquí… 😀

  5. Si a medida que te alejas del sol, los planetas tienen una composición más ligera, podría tener sentido que Neptuno fuera gaseoso. También daría sentido a la frecuencia de que los sistemas planetarios sean habitualmente de estrellas binarias o de tres. Sí, es absurdo, lo sé.

      1. Se estima que un tercio de los sistemas estelares en la vía láctea son sistemas binarios o múltiples, y los dos tercios restantes son estrella individuales. La proporción de sistemas estelares individuales aumenta con la disminución de la masa estelar, de modo que se sabe que solo el 25% de las enanas rojas tienen compañeros estelares. El 85% de todas las estrellas son enanas rojas en la Vía Láctea probablemente sean solteras desde su nacimiento. La probabilidad de aparecer sistemas múltiples aumenta al aumentar el tamaño de las estrellas por eso el 80% de estrellas clase O o B que son muy masivas están en sistemas estelares múltiples.
        Dos cosas mas: existen los cúmulos de estrellas que son espacios densos de estrellas muy cercanas entre si. ¿cuantas estrella marrones existen en la vía láctea y si forman parte de sistemas multiples?

    1. En absoluto tiene que ver con política. El único motivo real son los costes astronómicos de una misión de este tipo y, unido a ello, la falta de tecnología adecuada para hacer llegar un orbitador a un planeta tan alejado en una escala de tiempo razonable.

        1. Si la Europa Clipper cuesta más que el rover marciano entonces la sonda a Urano cuesta igual de cara. Y si la envías con un SLS ya ni te cuento, costará nivel Webb.

          1. Yo no veo gran diferencia. El coste estimado de la Europa Clipper ha oscilado entre los 2.000 millones en el 2013 y los 4.500 millones este año. La Curiosity costó 2.500 millones en el 2015. La Perseverance anda por los 2.100 millones. Se podría diseñar una sonda no demasiado complicada, tipo la EC del 2013, y saldría a un precio parecido a los todoterrenos marcianos.

          2. Te falta sumarle el SLS (de momento) que vale tanto o más que la sonda, entonces.
            Pero tienes que añadir también la sub sonda atmosférica.

          3. Por no contar con los costes recurrentes en cuanto a personal (principalmente ingenieros) y equipos del mantenimiento de la misión en «stand-by» hasta que llegue a su destino…

    2. Los gringos gastan demasiado en todo lo que hacen. India y China todo lo hacen por la mitad o menos del presupuesto. ¿Porqué no Argentina? ¿o una agencia espacial sudamericana? Bolivarismo espacial ya! jajaja

      1. El gobierno debería pagar este tipo de iniciativas, pero la billetera no aguanta para lo básico. Si el pueblo no tuviera problema, son programas que ayudan a crear una base de gente capacitada que se queda en el país. Total, la retransmisión del fútbol tengo entendido que se paga con dinero público.

  6. ¿Cuándo hablas de una sonda atmosférica, te refieres a una sonda tipo Huygens que toque el suelo de Urano o Neptuno con opción a analizarlo o transmitir una imagen; o más tipo Galileo, donde no se espera que sobreviva para tomar tierra?

    ¿Podría incluir esta subsonda globos para estudiar la atmósfera en detalle, como los utilizados en las VeGa soviéticas o los testados en el programa Stratéole por el CNES francés?

    Además, viendo como están las prioridades e intereses actuales de la comunidad científica, el APL y el SwRI deberían haber promovido ya su diseño de 700 millones de dólares de coste por misión basado en la New Horizons; abriendo la posibilidad de repetir los éxitos de la línea de producción de las Pioneer 10 y 11 (sencillas, baratas y de prueba para las Voyager) y Voyager 1 y 2 de los años 70 y 80 de alrededor de 865 millones por misión (https://www.forbes.com/sites/alexknapp/2015/07/14/how-do-new-horizons-costs-compare-to-other-space-missions/#77a98f959178). Esto haría viable y factible lanzar misiones a Urano, Neptuno y Plutón en un plazo cercano y coste reducido, ya que Júpiter está cubierto por la actual misión Juno y la futura Europa Clipper, Saturno aún tiene muy reciente el fin de la misión Cassini; solicitando ayuda internacional (rusa) para obtener el Plutonio-238 para el reactor RTG, el instrumental científico (plutonio a cambio de incorporar algún elemento del instrumental propuesto para la Laplace-P) y subsondas atmosféricas (un sencillo bullute para Plutón y una sonda atmosférica y de aterrizaje en Urano o Neptuno elaborados por la ESA de las experiencias con el Huygens de 2005 y el Schiaparelli de 2016). Pudiendo completar los 7 instrumentos del bus de la sonda con contribuciones de otros actores diferentes de Estados Unidos, Europa y Rusia, como pueden ser las cada vez más pujantes KARI, ISA, UAESA o SSC; además de las reconocidas JAXA, DLR, CNES, ASI o UKSA; si se abre la mano para que estos puedan participar sin trabas.

    Sin un hardware extrasolar común y asequible que facilite y abarate lanzar tantas misiones como en los años 70 y 80, la situación actual de falta de fondos y de proyección continuará; cristalizada en diseños de sondas cada vez más diferenciadores y con excesivo uso del editor 3D, así como plazos más espaciados. Porque las Pioneer y Voyager se produjerón «como churros», pero las Voyager aún siguen al pie del cañón hoy día; tal como pude observar en persona en la sala de control de Robledo de Chavela el 4 de julio de 2019.

  7. Que interesante, como lo supuesto se va revelando como no necesariamente cierto. Como las investigaciones van cambiado las nociones sobre el sistema solar.

  8. Para llegar a Neptuno:

    Dos años con una velocidad final de 70km/s con un TEM de motores iónicos, desarrollando 18 N de empuje…

    8 meses con un TEM de motores de magneto-plasma dinámicos desarrollo 2×25 N de empuje…

    La verdad es una lastima que la humanidad no se una para impulsar los remolcadores nucleares con motores de plasma, porque pienso que son el único camino para colonizar el sistema solar hasta la llegada de motores de fusión nuclear ☹️

    Gracias a Dios al menos Roscosmos apuesta fuertemente por esta tecnología 😊

    1. Los módulos TEM rusos, herederos de los RD-0410 soviéticos de los años 80, verían mejor aprovechado su potencial actual y progresiva evolución con versiones de estos capaces de sustituir primero al RD-193 en el demostrador Krylo-SV; y después, al RD-191 en las etapas laterales recuperables basadas en el Krylo de una versión avanzada del Angara A1.2 y A5. Haciendo reutilizables los lanzadores Angara, potenciando esta tecnología de doble uso (aplicada en el misil de crucero 9M730 Burevestnik) y adaptando aquella desarrollada del Krylo; así como, probando progresivamente una primera etapa nuclear y la segunda etapa TEM*.

      * El Angara A5 con etapas TEM-1 (primera etapa, x4) y TEM-2** (etapa superior) mantendría una etapa central desechable URM-1 de NPO Polyot. Ídem con el Angara A3 (TEM-1 x2, TEM-2 x1 y URM-1 x1) y con el Angara A1.2 (TEM-1 x1 y TEM-2 x1).

      ** El TEM-2 podría utilizar la tecnología de escudos térmicos inflables IRDT para recuperar etapas superiores desarrollada por NPO Lávochkin en la etapa Fregat-M. Esto evitaría para misiones de espacio cercano acumular más reactores nucleares desechados en órbita, como los Buk y Topaz soviéticos; lo que facilitaría la recuperación y el procesamiento seguro del combustible nuclear.

      1. Hola GM, como siempre un gusto leerte, sin embargo algo no me cuadra:

        El misil de crucero 9M730 Burevestnik utiliza un reactor nuclear que una ves activo no puede apagarse, osea no se podrá apagar así no mas, lo que hay que considerar para cuando finalice cada lanzamiento de Angara…

        Por otro lado esta el tema de la contaminación:

        El hacer pasar el aire a través del reactor es casi imposible que no ocasione un flujo de radiación que (a menos que se trate de la tercera guerra mundial) nadie querrá que ocurra…

        Me gustaría saber que opinas sobre estos dos puntos GM…

        Saludos estimado!

        1. Lo del misil de crucero ruso me recuerda al SLAM (Supersonic Low Altitude Missile, o proyecto PLUTO). Desarrollado por los USA en los 60. Efectivamente, aparte de las 16 cabezas nucleares que debía portar, se contaba con la destrucción que causaría la estela radiactiva del reactor nuclear del misil. Fue uno de los motivos de su cancelación. El como probarlo en tiempos de paz.

        2. «algo no me cuadra:» – Hablaríamos de un reactor mínimo y con un combustible nuclear ínfimo, dado el perfil de vuelo. Así que, aparte de ser un objetivo más sencillo que los TEM en etapas superiores (con mayor potencia); supondría un elemento nuclear muy reducido y seguro (como un RITM espacial). Básicamente supondría el retorno del uso de la tecnología RD-0410/TEM de un reactor de misil de crucero a un motor de cohete espacial, paso previo a su uso en la etapa superior TEM (el motor cohete RD-0410 soviético sólo ha sido probado en el banco de pruebas Baikal en Kazajistán en los años 1980).
          Además, la gracia estaría en ese reactor reutilizable varias veces sin recargar (muy complicado y costoso); pero con posibilidad de regular su potencia de fisión durante todo el proceso. Habrá radiación en la rampa de lanzamiento por culpa de esto, sí; pero no superior a RTGs de satélites y sondas lanzados desde esas mismas rampas.

          «el tema de la contaminación:» – Es un tema a tener en cuenta, pero habrá que ver que flujo de partículas radioactivas escapa (en volumen y carga energética) para valorar la contaminación, así como los métodos de descontaminación propios de Rosatom que puedan ser aplicables a este vehículo.

          1. Ok GM los RITM necesitan un pesado escudo protector para la tripulación en submarinos y rompehielos nucleares donde se usan, sin embargo entiendo lo que quieres: tu lo que planteas es una especie de solución tecnológica como la que emplearos los rusos con sus submarinos clase Alfa, cuyos reactores eran refrigerados por metal líquidos y cuando estaban atracados en muelle tenían un suministro externo de vapor para mantener el metal liquido en estado liquido mientras el reactor estaba «apagado»…

            Por otra parte no es fácil evitar la estela de radiación que dejaría a su paso con cada lanzamiento, lo cual creo yo que es la principal limitante de uso como una primera etapa de un LV…

        1. en teoría si!

          pero en la mesa de diseño no…

          lo que quiero decir que en cualquier momento lo pueden rescatar, después de todo comparte todos los elementos modulares y hadware (rampas) de la familia Angara…

      1. Si Pedro, pero al menos tienen un programa activo para desarrollar los TEM…

        Si no es 2030, sino en 2040, que otra opción tenemos que se compare a esto?

    2. Dudo muchísimo que se pueda entrar en órbita de Urano o Neptuno con motores iónicos, salvo con tiempos de misión realmente prohibitivos. Para orbitar se necesita propulsión química o nuclear. Olvídate del VASIMR, es un timo, combina lo peor de los demás sistemas.

      1. Antonia podrías explicar porque no se podría orbitar Urano y Neptuno con motores ionicos???

        VASIMIR no la veo tan mala, solo necesita energía, la cual se la puede suministrar los reactores nucleares…

        Saludos!

        1. Porque el empuje de los motores iónicos es de risa. Pasarías de largo, a no ser que fueras muy despacio, y por tanto con tiempos de misión enormes.

          «VASIMIR no la veo tan mala, solo necesita energía»

          Y el peso enorme del sistema que genere esa energía. Si vas a meter un reactor nuclear en una nave, mejor usarlo para propulsión nuclear térmica en vez de desperdiciar energía convirtiendo el calor en electricidad, obteniendo un empuje mediocre que no te deje entrar en órbita y encima con un impulso específico bastante peor que el de un motor iónico. Lo dicho, lo peor de todos los sistemas.

          1. La NTP (Nuclear Thermal Propulsion) es conceptualmente más simple y da muy buena aceleración… a costa de consumir mucha masa de reacción (propelente).

            Así es que, por contraintuitivo que parezca, la NEP (Nuclear Electric Propulsion) es más eficiente…

            en.wikipedia.org/wiki/Project_Prometheus

            danielmarin.naukas.com/2009/11/06/naves-nucleares-rusas-ii

            danielmarin.naukas.com/2012/10/28/rusia-y-su-remolcador-espacial-nuclear

            danielmarin.naukas.com/2018/01/19/democritos-un-prototipo-europeo-de-reactor-nuclear-espacial

            …porque la escasa masa de reacción requerida compensa con creces la escasa aceleración de los motores iónicos/plasma, los cuales en teoría podrían estar encendidos durante todo el viaje (a mitad de trayecto hay que girar la nave 180º para decelerar, se entiende).

            Quizá el principal problema de la NEP es cómo radiar el calor residual al espacio (la conversión eléctrica aprovecha aproximadamente sólo 1/4 de los watts térmicos generados por el reactor), lo cual se vuelve más peliagudo cuanto más potente es el reactor, de ahí los enormes paneles radiadores que tienen los diseños de «categoría 1 megawatt» (4 megawatt térmicos) como el TEM ruso…

            …que para 2020…
            atomic-energy.ru/news/2019/09/16/97382

            …que para 2025…
            atomic-energy.ru/news/2020/01/28/100970

            …que va a ser que no…
            atomic-energy.ru/news/2020/04/29/103345

            …que ahora sí que sí, para 2030…
            atomic-energy.ru/news/2020/05/29/104134

            …pero que lamentablemente no se parece en nada a los diseños «categoría 1 megawatt» sino más bien a esto otro…
            danielmarin.naukas.com/2016/09/06/el-nuevo-proyecto-ruso-de-satelite-nuclear-de-guerra-electronica

            Continuará… ??? 🙂

          2. Continuará?

            Seguro que si Pelau…

            Cómo bien espuso magistralmente Pelau, a parte de girar 180 grados a mitad de la trayectoria, hay otra manera:

            «Porque el empuje de los motores iónicos es de risa»

            Bueno resulta que esa es la gracia de estos sistemas…el empuje es tan «pobre» que basta un pequeño retrocohete ordinario de propulsión líquida para hacerlo frenar y orbitar, además si el cuerpo celeste es lo suficientemente masivo se puede aprovechar su pozo gravitatorio para reducir al máximo los retrocohetes, en fin se usaría los motores de plasma para vuelo de crucero y los retrocohetes para inversión orbital…

            Sobre el modelo de MAKS-2019 es solo la última propuesta del prototipo que se pretende lanzar en 2025 y que de seguro seguirá cambiando (evolucionando) rápidamente!!!

          3. Pelau:

            No has refutado nada de lo que dije. Además, ‘eficiente’ no significa nada. Supongo que te refieres al ‘impulso específico’, que sería importante para una misión de SOBREVUELO a un objeto lejano (KBO o similar), no para un ORBITADOR de Neptuno. No voy a repetir los argumentos de por qué es así.

            El exceso de calor no es un problema importante en los cohetes de fisión. Casi todo se va con el propelente, igual que en los cohetes químicos, perfectamente asumible para tiempos de ignición tan breves (todo lo contrario que en el motor iónico, que tiene que estar en marcha durante prácticamente toda la misión, y donde sí necesitas grandes radiadores si usas un reactor nuclear como fuente de electricidad).

          4. Antonio cuando hablamos de eficiencia en cuanto al espacio profundo se trata de alcanzar la mayor velocidad posible para llegar a nuestro destino por unidad de energia requerida y es aqui donde los motores ionicos opacan a los termicos-nucleares…

            Fijate con motores de plasma ionico de rejillas como el ID-500 de Keldysh con un empuje de 250 mN se pueden conseguir velocidades de hasta 70 km/s para un TEM de 23 ton que quiera orbitar Neptuno, esa velocidad es imposible alcanzarla con un nuclear -termico porque son iguales que los motores quimicos, es decir tiene un pobre impulso especifico, en cambio los de plasma es todo lo contario, gracias a que PRECISAMENTE «pueden» permanecer funcionando durante largos periodos de tiempo (algo imposible para los motores termicos nucleares y quimicos) es posible acelerar constatemente durante todo ese tiempo consiguiendose esas velocidades tan elevadas…

            De hecho con un par de motores magnotplasma-dinamicos de 25 N de empuje y 500 kW de consumo cada uno se conseguirian velocidades de 210 km/s para Neptuno y llegar a el en tan solo ocho meses!!!

            Finalmente esta el hecho de que para desarrollar motores nucleares-termicos hace falta un avanzado banco de pruebas y te recuerdo que el que existe hoy en dia es Semipalatinsk en Kajastan y ese pais no aceptara de ninguna manera reiniciar esos proyectos…

            …si con los propergoles ya pegaron el grito al cielo , imaginate debido a la contaminacion radiativa!!!

            Saludos

  9. Ten cuidado Daniel, es posible que algún «periodista» se haga eco de tu entrada en el blog y anuncie a bombo y platillo que hay unicornios en Neptuno y Urano.
    Un saludo

  10. De nuestra tierra, la mitad de lo que creemos saber, son suposiciones, de los planetas del sisitema solar , «suponemos » casi todo, pero ,hay más…algunos creen saber de «supuestos» planetas estrasolares. ¡cuanto chaubinismo seudo científico !

  11. Eso de las ‘migraciones planetarias’ es difícil de asimilar. Pensar que estos mundos, mucho más grandes que el nuestro, han deambulado por nuestro sistema hasta encontrar una órbita estable resulta casi terrorífico… En ese movimiento han ido ‘nutriéndose’ de toda la materia (polvo, escombros, hasta planetas más pequeños) que han encontrado a su paso. Una visión cataclísmica inimaginable pero que ha moldado este sistema solar hacia su actual configuración. Sin estos gigantes, quizá la Tierra, tal y como es, no habría sido posible…

    1. «Con una capa de grosor de 1,7 milímetros de hongo, fue capaz de bloquear entre el 1.82% a 5.04% de la radiación. Calculan que con un grosor de unos 21 centímetros la capa de hongo podría servir de «escudo radiactivo».

    2. Esto me parece muy destacable, a no pasar por alto. Cada vez es más evidente que la vida (consciencia, percepción?), encuentra cómo abrirse camino en cualquier sitio, debe haber un impulso detrás formidable que de alguna manera habrá de tenerse en cuenta en una supuesta «teoría unificadora del Todo».
      Incluso planetas fritos a radiación podrían albergar formas de vida similares a estos hongos. Con millones años de evolución, posiblemente se habrían diversificado en multitud de especies. O no. Quién sabe.

  12. Fuera de tema: El retraso generado en los tests del SN5, da la impresión de que no va a ser una prueba más. Un fallo en este caso, creo que podría causar desánimo debido al esfuerzo impregnado en este prototipo. Aunque normalmente veo con buenos ojos las explosiones e implosiones de los prototipos, en este caso, debido a los retrasos, creo que podrían generar un clima de malestar en Boca Chica y los fans condicionales de Space-X (los que se desaniman si hay fallos) o incluso me temo que en el propio Elon Musk. Ni idea. Son miedos míos. Últimamente Elon no habla mucho de cohetes en Twitter. Prefiere picar a la gente que aboga por la ideología de izquierdas.
    Creo que SN5 es un prototipo importante de cara a la opinión pública en general y para el propio Elon.

    1. Según he leído, el acero 304L ha dado mejores resultados de los que se esperaban por lo que el SN8 se va a hacer entero de este tipo de acero y va a montar todo: aletas, cono, tres motores raptor..etc y «quieren» probar el salto de 20 kms con este prototipo, si todo va bien sería para finales de agosto o principios de septiembre, normalmente cuando Elon suele dar una conferencia de los progresos de SpaceX cada año.
      Elon ha publicado un tuit hace una hora diciendo que se han hecho comprobaciones en el SN5 a lo largo del lunes y había fallado una válvula que abre la entrada del combustible o algo así..lo van a arreglar y esperan probar el primer encendido de fuego estático hoy martes.
      Según he leído en el famoso foro de Nasaspaceflight la idea es hacer el salto de 150 metros esta semana y si todo va como debería ir, no descartan mandar a la chatarra al SN6 y centrarse en el SN8, aunque yo probaría con el SN6 un salto de 3 a 5 kms…pero bueno, es mi opinión.

      Un saludo

    2. Pase lo que pase con SN5, no sería un golpe para StarShip. SN4, SN5 y SN6 comparten muchas características comunes (no dio tiempo a incorporar las lecciones aprendidas con SN4). Distinto será lo que pase con SN8, que incorpora un gran número de modificaciones. En materia de cohetes, hay que ser muy paciente. 🙁

  13. El de la composición y estructura de los planetas es un tema muy sugerente. Como no podemos mirar en su interior, cada uno puede hacerse la idea que prefiera.
    Por mi parte, pienso que lo que vemos, el exterior de los planetas, tiene más influencia del medio externo que del interior, ya que este último pienso que tiende a uniformizarse y a aislarse del exterior mediante gruesas capas de materia densa. Así, el tener un gran satélite que produzca mareas constantemente puede alterar el aspecto del planeta. Podría ser el caso de Saturno, con los anillos en un plano cási idéntico al de Titán, y con un hexágono en el polo norte, que parece girar en resonancia con Titán. En el caso de Neptuno, Tritón podría influir en que su aspecto parezca menos uniforme que la de Urano.

    El interior de Urano, al estar aislado, pierde poco calor, así que el calor de su formación y el de los elementos radiactivos supongo que mantendrá fundida la roca y los metales, hasta la profundidad suficiente para que la presión los vuelva a solidificar.

    En cuanto a esas excursiones de los planetas gigantes desde el interior del sistema al exterior, va contra mi intuición, y no me convence que lo digan los resultados de modelos informáticos.
    Pienso que si vemos muchos planetas gigantes cerca de su estrella en sistemas en formación, mientras que en el nuestro están lejos, no es porque aquí hayan cambiado su órbita, sino que los gigantes de aquí, o han perdido sus volátiles por la radiación del Sol en su etapa más jóven, dejando como resto los nucleos rocosos, incluida la Tierra, o bien han caido al Sol.

    ¿Se pudieron formar los planetas antes de que el Sol se encendiera?

  14. Buenos y calurosos días a los que habiten esa península del sureste de Europa en la que se come tan bien. Buenos y fríos días (supongo) a los del Hemisferio Sur.

    Aquí, en la Estrella China de la Muerte, todo bajo control y unos agradables 25 grados.

    Bueno, a lo que iba. Os paso una noticia ciertamente interesante: llegan buenas noticias desde Chernóbil.

    El hongo de Chernóbil como escudo para astronautas: demuestran cómo crece en el espacio y reduce la exposición a la radiación
    En una investigación publicada en bioRxiv y pendiente de revisión, se detalla cómo una serie de experimentos en la Estación Espacial Internacional con este hongo ha permitido probar su efectividad contra la radiación. Los investigadores cultivaron el hongo Cladosporium sphaerospermum en una placa de Petri en la ISS para ver cómo se desarrolla gracias a la radiación y, sobre todo, cuánta es capaz de absorber.
    https://www.xataka.com/espacio/hongo-chernobil-como-escudo-para-astronautas-demuestran-como-crece-espacio-reduce-exposicion-a-radiacion

    Como la noticia lleva la firma de uno de los peores redactores «científicos» de Xataka (Cristian Rus), os dejo el enlace al estudio en cuestión (PDF):

    «A Self-Replicating Radiation-Shield for Human Deep-Space Exploration: Radiotrophic Fungi can Attenuate Ionizing Radiation aboard the International Space Station»

    biorxiv.org/content/10.1101/2020.07.16.205534v1.full.pdf

    Quedaos con el dato de que «Calculan que con un grosor de unos 21 centímetros la capa de hongo podría servir de «escudo radiactivo».

    Vamos, que veo a las naves del futuro recubiertas por un cuarto de metro de capa biológica activa… Como las naves Vorlon de «Babylon 5».

    1. «Buenos y calurosos días a los que habiten esa península del suroeste de Europa…»

      ¡¡Puto autocorrector!! Me refería a España, no a Grecia.

      1. Siempre alerta Camarada Comisario, que el el imperialismo capitalista siempre está al acecho para pertubar nuestros propósitos revolucionarios.
        Y que la victoria venga con fresco.

      1. Y otro dato interesante es constatar una vez más que nuestro agente infiltrado en la Estrella de la Muerte en verdad se gana el sueldo, porque sabe transmitir sus informes de un modo que no pasa desapercibido 🙂

        Moraleja: al enlazar un vídeo conviene acompañarlo de unas palabras explicativas, quizá así lo verían 😉

        No tanto por el vídeo en sí, que también, sino por los estudios enlazados en la descripción del vídeo, los cuales dan un panorama del trabajo multidisciplinario que vienen realizando varios equipos de investigadores desde hace años.

        1. Mi querido Pelau: nunca viene mal repasar, que aquí citamos montones de cosas. Y como archivista general ya tenemos tu memoria.

          Lo interesante del artículo es que da acceso al artículo científico, que la noticia de Xataka tiene el estilo de Xataka.

          1. Sastamente 🙂

            No sólo nunca viene mal repasar… pues a la vista está que el personal puede tener lapsus de distracción, por ejemplo, conversando animadamente sobre panspermia y así pasar por alto oscuros enlaces acerca de temas afines sitos justo debajo de dicha conversación… 😀

            …sino que además ese estudio que enlazaste está recién salido del horno 👍

    2. La vida no deja de sorprendernos. Se adapta hasta comiéndose lo más hostil, con toda chulería.
      Ya me estoy imaginando a gente viviendo en la Luna comiendo de las paredes de su casa, como Hansel y Gretel.

      Me imaginé hace tiempo una nave intergeneracional construida con un hongo alterado por ingeniería genética, hueco, esférico y de cientos de metros de diámetro, rotando para generar gravedad artificial. La protección contra la radiación la daba el agua contenida en el hongo, y el espesor de las paredes, de más de 10 m.

  15. Offtopic : Siempre pensamos que la vida es extremadamente flexible y se adapta a toda superficie del planeta. Pero no … hay un reducto donde no la vida, ni bacterias, ni ningún ser vivo sobrevive a la zona de dallol.
    https://www.lavanguardia.com/natural/20191120/471769233154/dallol-etiopia-descubren-lugar-mas-inhospito-planeta-tierra.html
    A veces hemos pensado en que hay agua líquida en el subterráneo de Marte, pero que es debido a una alta concentración de sales.

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