"Hoy día no sabemos cómo se formaron Júpiter y Saturno"

E l astrofísico Agustín Sánchez Lavega, de 48 años, pasa gran parte de su tiempo pensando en Saturno, y observándolo, sobre todo sus vientos, decenas de veces más intensos que en la Tierra. Es que las atmósferas de Saturno y Júpiter "son laboratorios en que poner a prueba el conocimiento sobre nuestra propia atmósfera", afirma. Pero estos planetas llamados gigantes son además un cúmulo de interrogantes. Prueba del interés que despiertan es que un trabajo de Sánchez Lavega y su grupo en la Universidad del País Vasco fue el pasado junio portada de la revista Nature. Sánchez Lavega intervino en el centenario de las reales sociedades españolas de Física y de Química, celebrado la semana pasada en Madrid.

"Intentamos entender la dinámica atmosférica de los planetas extrasolares"

Pregunta. ¿Sigue sin saberse el porqué de los vientos en Saturno?

Respuesta. Sí. Estos planetas son mundos muy raros. Son 10 veces más grandes que la Tierra y tienen atmósferas muy ligeras y profundas, de unos 30.000 kilómetros en Saturno. Además giran rapidísimo, dan una vuelta sobre su eje en 10 horas, y eso genera fuerzas de coriolis muy fuertes. Y tienen una fuente de calor interior y otra exterior, la luz del Sol. Ambas son muy débiles, pero equivalentes. Lo de los vientos interesa porque es un problema de física sin resolver. En la Tierra los vientos los genera sobre todo el calor del Sol, y son muy débiles en comparación con los de Saturno, donde en el ecuador los vientos alcanzan los 1.800 kilómetros por hora. ¿Cómo podemos generar estos vientos con tan poca energía disponible? Además, ¿cómo es posible que se muevan hacia el Este, cuando en todos los planetas van hacia el Oeste? Es un problema de física básica sin resolver.

P. ¿En Júpiter también hay vientos intensos?

R. Sí, pero son vientos estables. Eso lo hemos visto nosotros con el telescopio Hubble y lo ha confirmado la sonda de la NASA Cassini. Y las observaciones históricas de Saturno sugerían lo mismo, que también eran estables los vientos en Saturno. Pero, hete aquí que, analizando seis años de observaciones con el Hubble vimos que el viento ecuatorial en Saturno se había cortado a la mitad. O sea, que no ocurre lo mismo en Saturno y en Júpiter.

P. Qué puede haber pasado en Saturno?

R. Hay dos grandes grupos de modelos, muy rudimentarios, que explican cómo puede producirse esto. Uno de ellos se basa en que estas grandes atmósferas se mueven por calor interno, pero predicen vientos estables. Con la observación de que en el ecuador de Saturno los vientos han cambiado esta idea es incompleta. Los otros modelos atribuyen los vientos al calor del Sol. Aquí sí aparecen vientos alternantes, pero estos modelos predicen cambios pequeños en Júpiter y otros detalles que no se observan. Pero además Saturno tiene estaciones, porque su eje está inclinado. Nosotros pensamos que las dos fuentes, la externa y la interna, están actuando, y que en el cambio brusco que hemos observado en los vientos podría tener que ver también el efecto estacional de los anillos de Saturno, que proyectan su sombra. La sombra de los anillos puede hacer que en determinados periodos del año de Saturno, que dura 30 años terrestres, la radiación solar caiga fuertemente. Es como si pones una tapa y quitas el calor durante años en el Ecuador, pero luego se lo das de golpe. Eso podría generar este cambio.

P. ¿Trabaja también en planetas extrasolares? La mayoría de los hallados son júpiteres.

R. Sí, también intentamos comprender cómo debe de ser la dinámica atmosférica de los planetas extrasolares. Los descubiertos hasta ahora son iguales a nuestros planetas gaseosos, pero están en su mayoría muy cerca de la estrella central. Mucha gente piensa que es un fenómeno de migración; o sea, los planetas no se forman ahí, sino más lejos de la estrella, y luego, interaccionando con discos de material bastante espesos se van acercando.

P. ¿Le gusta esa hipótesis?

R. Es de los modelos que más me convencen, pero es un mecanismo que está aún verde. Ver cómo se caen los planetas hacia el centro parece razonable; ver cómo se frenan, ya no tanto. Es difícil pensar cómo un planeta enorme que está cayendo luego se queda ahí.

P. ¿Por qué unos planetas gaseosos migrarían y otros no? Porque no parece que Júpiter y Saturno estén cayendo hacia el Sol.

R. Depende de cómo esté distribuida la materia en el disco donde se forman los planetas. Hay simulaciones para todos los gustos, y ninguna está completamente cerrada. Es decir, hoy día no sabemos cómo se forman los planetas gigantes, realmente. Hay dos grandes modelos. Uno predice que se forman primero supertierras, planetas como la Tierra pero de 10 veces más masa; ese embrión sólido constituiría el núcleo de un planeta gigante, que luego atraería todo el resto de gases: el hidrógeno, el helio... los elementos más ligeros. Éstos son los primeros modelos que se pensaron.

P. ¿Y no es correcto ese modelo?

R. Es que ese embrión terrestre, ese núcleo, todavía no está confirmado observacionalmente en ningún planeta gigante. Pero nadie ha medido ese núcleo, sólo pensamos que puede estar ahí por ese modelo de formación. Y mientras ha surgido otra serie de modelos que dicen que no hace falta ningún embrión, que los planetas gigantes son simplemente una masa de gas que se desgaja del disco.

P. Así que no está claro cómo se formaron Júpiter y Saturno.

R. No, ése es el gran debate. Hay más consenso con la idea del embrión, pero la comunidad científica está dividida.

P. Sorprende, a estas alturas.

R. Pues hay muchísimas cosas que aún no sabemos de estos planetas. Son esferas de gas, de hidrógeno, tan poco densas que si las lanzáramos a un océano, un océano inmenso naturalmente, flotarían. Pero, claro, a medida que se profundiza en la atmósfera las capas superiores van presionando, y cuando se alcanza una presión de un millón de atmósferas el hidrógeno, según la teoría, se convierte en un metal. Y éste es un estado absolutamente desconocido en los laboratorios. Nadie ha conseguido que el hidrógeno metalice a las temperaturas que hay en el interior de Júpiter, de unos 6.000 grados. Y eso es importante, porque afecta a los planetas extrasolares, a las enanas marrones...