La estructura interna de Neptuno se parece a la de Urano: un
núcleo rocoso cubierto por una costra helada, oculto bajo una atmósfera gruesa
y espesa. Los dos tercios interiores de Neptuno se componen de una mezcla de
roca fundida, agua, amoníaco líquido y metano. El tercio exterior es una mezcla
de gas caliente compuesto de hidrógeno, helio, agua y metano.
Al igual que Urano y a diferencia de Júpiter y de Saturno,
la composición de la estructura interna de Neptuno se cree que está formada por
capas distintas. La capa superior está formada por nubes de hidrógeno, helio y
metano, que se transforman de gas en hielo a medida que aumenta la profundidad.
El manto rodea un núcleo compacto de roca y hielo.
Este manto que rodea al núcleo rocoso de Neptuno, es una
región extremadamente densa y caliente, se cree que en su interior pueden
llegar a alcanzarse temperaturas de 1.700 a 4.700 ºC. Se trata de un fluido de
gran conductividad eléctrica es una especie de océano de agua y amoníaco.
A 7.000 km de profundidad, las condiciones generan la
descomposición del metano en cristales de diamante que se precipitan en
dirección al núcleo.
El campo magnético de Neptuno, como el de Urano, está
bastante inclinado, más de 50 grados respecto al eje de rotación y desplazado
al menos 0,55 radios (unos 13.500 km) del centro físico. Comparando los campos
magnéticos de los planetas, los investigadores piensan que la extrema
orientación podría ser característica de los flujos en el interior del planeta
y no el resultado de la inclinación del propio planeta o de cualquier posible
inversión de los campos en ambos planetas.
Al orbitar tan lejos del sol, Neptuno recibe muy poco calor.
Su temperatura en la superficie es de -218 °C (55 K). Sin embargo, el planeta
parece tener una fuente interna de calor. Se piensa que puede ser un remanente
del calor producido por la concreción de materia durante la creación del mismo,
que ahora irradia calor lentamente hacia el espacio. Esta fuente de calor
interno produce potentísimos sistemas climáticos en torno al planeta, como la
Gran Mancha Oscura que la sonda Voyager 2 descubrió a su paso por el sistema de
Neptuno en 1989.
Otra de las teorías apunta a que en las profundidades de
Neptuno se dan las condiciones idóneas para que los átomos de carbono se
combinen en cristales, liberando calor en el proceso. Esta hipótesis plantea
pues la posibilidad de que en Neptuno "lluevan" literalmente los
diamantes.
El color de Neptuno difiere del de Urano debido a la
cantidad de helio contenida en su atmósfera, que es ligeramente mayor. Debido a
esto, Neptuno absorbe más luz roja del Sol que su planeta vecino, por tanto
refleja un azul mucho más intenso.
La atmósfera de Neptuno tiene una estructura de bandas
similar a la encontrada en los otros gigantes gaseosos. En este planeta se
producen fenómenos como huracanes gigantes, con un diámetro igual al de la Tierra,
y otras formaciones de nubes, incluyendo algunos extensos, y muy bellos cirros,
encima (50 km) de las nubes principales. De este modo Neptuno tiene un sistema
de nubes muy activo, posiblemente más activo que el de Júpiter. La velocidad
del viento en la atmósfera de Neptuno, es de hasta 2.000 km/h, siendo la mayor
del sistema solar y se cree que se alimentan del flujo de calor interno.
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