¿Neptuno y Urano están hechos de roca? Astrofísicos de la Universidad de Zúrich apuntan a una composición inesperada

Durante mucho tiempo se creyó que los dos planetas más alejados del sistema solar estaban compuestos por hielo y gas. Sin embargo, Urano y Neptuno podrían tener una estructura muy diferente a la que sugieren las teorías tradicionales.

Complejos cálculos del campo gravitatorio revelan que Neptuno (en la imagen) y Urano podrían estar compuestos por materiales distintos a los que se pensaba hasta ahora. Imagen: NASA/Voyager 2
Lisa Seyde
Lisa Seyde Meteored Alemania 6 min

Los investigadores cuestionan uno de los sistemas de clasificación más estables de la investigación planetaria: la división en gigantes rocosos, gaseosos y helados. Según los últimos estudios, los dos planetas más externos del sistema solar podrían contener mucha más roca —y, por lo tanto, ser menos helados— de lo que se había supuesto durante mucho tiempo.

La idea generalizada es que los planetas interiores de nuestro sistema solar (Mercurio, Venus, Tierra, Marte) están formados por roca y los planetas exteriores (Júpiter, Saturno, Urano, Neptuno) por gas. Júpiter y Saturno se conocen como gigantes gaseosos, y Urano y Neptuno como gigantes helados.

Según la visión tradicional, Urano y Neptuno deberían estar compuestos principalmente por sustancias volátiles congeladas, como agua, metano y amoníaco. El equipo de investigación de la Universidad de Zúrich (UZH) y del Centro Nacional de Investigación PlanetS considera que la clasificación actual es demasiado simplista. Curiosamente, el estudio se basa en los últimos descubrimientos sobre Plutón, cuya estructura interna también contiene mucha más roca de lo que se suponía.

Una clasificación demasiado simplista

Para poder reevaluar la estructura de ambos planetas lejanos, los científicos desarrollaron primero su propio método de simulación. "La clasificación como gigantes helados puede ser demasiado simplista, ya que ambos planetas no se conocen lo suficiente", explica Luca Morf, doctorando de la Universidad de Zúrich y autor principal del estudio.

Hasta ahora, los modelos físicos se basaban en demasiadas suposiciones y los modelos empíricos eran demasiado simplistas. Hemos combinado ambos enfoques para obtener modelos nuevos, neutrales y físicamente coherentes.

El equipo comenzó con perfiles de densidad interna generados aleatoriamente y calculó a partir de ellos el campo gravitatorio correspondiente, que luego se comparó con los datos de medición. A partir de la coincidencia se pudo deducir qué materiales debían estar presentes. El proceso se repitió miles de veces hasta obtener un conjunto de modelos que se ajustaba tanto a las leyes físicas como a los datos observados.

El planeta Urano, fotografiado por la Voyager 2 el 14 de enero de 1986 desde una distancia de unos 12,7 millones de kilómetros. Imagen: NASA/JPL/PIA18182

Incluso los investigadores se sorprendieron al descubrir que las capas internas de Urano y Neptuno no tienen por qué estar dominadas por el hielo. Más bien, los cálculos también permiten suponer que en el interior podría haber mucha más roca de lo que se esperaba hasta ahora.

"Lo sospechamos por primera vez hace casi 15 años, y ahora por fin disponemos de la prueba matemática".

– Ravit Helled, profesora de Astrofísica y directora de UZH Space.

Ahora también se pueden evaluar mejor los campos magnéticos de ambos planetas. A diferencia del campo dipolar bastante estable de la Tierra, Urano y Neptuno presentan estructuras caóticas y multipolares. "También hemos descubierto que el campo magnético de Urano podría ser más intenso que el de Neptuno", explica Ravit Helled, directora de UZH Space. A largo plazo, esto podría aclarar por qué las magnetosferas de Urano y Neptuno son tan diferentes de las de otros planetas.

A pesar de todo, la ciencia de los materiales aún sabe poco sobre cómo reaccionan las rocas, el agua o los materiales exóticos en condiciones extremas. "Los físicos aún no comprenden bien cómo se comportan los materiales bajo las condiciones de presión y temperatura que se dan en el interior de un planeta", afirma Morf. Esto podría influir en última instancia en los resultados.

Según el nuevo estudio, Urano podría ser un gigante helado (izquierda) o un gigante rocoso (derecha). Imagen: Instituto Keck de Estudios Espaciales/Chuck Carter

En general, el estudio abre nuevas posibilidades para explorar los planetas exteriores. Con el nuevo método desarrollado, en el futuro se podrán determinar de forma más realista las estructuras internas planetarias. Al mismo tiempo, se ponen de manifiesto los límites de la teledetección.

Tanto Urano como Neptuno podrían ser gigantes rocosos o gigantes helados, según las hipótesis de los modelos.

"Los datos disponibles actualmente no son suficientes para distinguir con certeza entre hielo y roca. Para ello se necesitarían misiones específicas a Urano y Neptuno", resume Helled. Hasta que se lleven a cabo dichas misiones, el interior de estos misteriosos planetas seguirá siendo uno de los grandes enigmas de nuestro sistema solar.

Referencia de la noticia:

Morf, L., & Helled, R. (2025): Icy or rocky? Convective or stable? New interior models of Uranus and Neptune. Astronomy & Astrophysics.

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