"Hoy d¨ªa no sabemos c¨®mo se formaron J¨²piter y Saturno"

E l astrof¨ªsico Agust¨ªn S¨¢nchez Lavega, de 48 a?os, pasa gran parte de su tiempo pensando en Saturno, y observ¨¢ndolo, sobre todo sus vientos, decenas de veces m¨¢s intensos que en la Tierra. Es que las atm¨®sferas de Saturno y J¨²piter "son laboratorios en que poner a prueba el conocimiento sobre nuestra propia atm¨®sfera", afirma. Pero estos planetas llamados gigantes son adem¨¢s un c¨²mulo de interrogantes. Prueba del inter¨¦s que despiertan es que un trabajo de S¨¢nchez Lavega y su grupo en la Universidad del Pa¨ªs Vasco fue el pasado junio portada de la revista Nature. S¨¢nchez Lavega intervino en el centenario de las reales sociedades espa?olas de F¨ªsica y de Qu¨ªmica, celebrado la semana pasada en Madrid.

"Intentamos entender la din¨¢mica atmosf¨¦rica de los planetas extrasolares"

Pregunta. ?Sigue sin saberse el porqu¨¦ de los vientos en Saturno?

Respuesta. S¨ª. Estos planetas son mundos muy raros. Son 10 veces m¨¢s grandes que la Tierra y tienen atm¨®sferas muy ligeras y profundas, de unos 30.000 kil¨®metros en Saturno. Adem¨¢s giran rapid¨ªsimo, 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 d¨¦biles, pero equivalentes. Lo de los vientos interesa porque es un problema de f¨ªsica sin resolver. En la Tierra los vientos los genera sobre todo el calor del Sol, y son muy d¨¦biles en comparaci¨®n con los de Saturno, donde en el ecuador los vientos alcanzan los 1.800 kil¨®metros por hora. ?C¨®mo podemos generar estos vientos con tan poca energ¨ªa disponible? Adem¨¢s, ?c¨®mo es posible que se muevan hacia el Este, cuando en todos los planetas van hacia el Oeste? Es un problema de f¨ªsica b¨¢sica sin resolver.

P. ?En J¨²piter tambi¨¦n hay vientos intensos?

R. S¨ª, 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 hist¨®ricas de Saturno suger¨ªan lo mismo, que tambi¨¦n eran estables los vientos en Saturno. Pero, hete aqu¨ª que, analizando seis a?os de observaciones con el Hubble vimos que el viento ecuatorial en Saturno se hab¨ªa cortado a la mitad. O sea, que no ocurre lo mismo en Saturno y en J¨²piter.

P. Qu¨¦ puede haber pasado en Saturno?

R. Hay dos grandes grupos de modelos, muy rudimentarios, que explican c¨®mo puede producirse esto. Uno de ellos se basa en que estas grandes atm¨®sferas se mueven por calor interno, pero predicen vientos estables. Con la observaci¨®n 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. Aqu¨ª s¨ª aparecen vientos alternantes, pero estos modelos predicen cambios peque?os en J¨²piter y otros detalles que no se observan. Pero adem¨¢s Saturno tiene estaciones, porque su eje est¨¢ inclinado. Nosotros pensamos que las dos fuentes, la externa y la interna, est¨¢n actuando, y que en el cambio brusco que hemos observado en los vientos podr¨ªa tener que ver tambi¨¦n el efecto estacional de los anillos de Saturno, que proyectan su sombra. La sombra de los anillos puede hacer que en determinados periodos del a?o de Saturno, que dura 30 a?os terrestres, la radiaci¨®n solar caiga fuertemente. Es como si pones una tapa y quitas el calor durante a?os en el Ecuador, pero luego se lo das de golpe. Eso podr¨ªa generar este cambio.

P. ?Trabaja tambi¨¦n en planetas extrasolares? La mayor¨ªa de los hallados son j¨²piteres.

R. S¨ª, tambi¨¦n intentamos comprender c¨®mo debe de ser la din¨¢mica atmosf¨¦rica de los planetas extrasolares. Los descubiertos hasta ahora son iguales a nuestros planetas gaseosos, pero est¨¢n en su mayor¨ªa muy cerca de la estrella central. Mucha gente piensa que es un fen¨®meno de migraci¨®n; o sea, los planetas no se forman ah¨ª, sino m¨¢s lejos de la estrella, y luego, interaccionando con discos de material bastante espesos se van acercando.

P. ?Le gusta esa hip¨®tesis?

R. Es de los modelos que m¨¢s me convencen, pero es un mecanismo que est¨¢ a¨²n verde. Ver c¨®mo se caen los planetas hacia el centro parece razonable; ver c¨®mo se frenan, ya no tanto. Es dif¨ªcil pensar c¨®mo un planeta enorme que est¨¢ cayendo luego se queda ah¨ª.

P. ?Por qu¨¦ unos planetas gaseosos migrar¨ªan y otros no? Porque no parece que J¨²piter y Saturno est¨¦n cayendo hacia el Sol.

R. Depende de c¨®mo est¨¦ distribuida la materia en el disco donde se forman los planetas. Hay simulaciones para todos los gustos, y ninguna est¨¢ completamente cerrada. Es decir, hoy d¨ªa no sabemos c¨®mo 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 m¨¢s masa; ese embri¨®n s¨®lido constituir¨ªa el n¨²cleo de un planeta gigante, que luego atraer¨ªa todo el resto de gases: el hidr¨®geno, el helio... los elementos m¨¢s ligeros. ?stos son los primeros modelos que se pensaron.

P. ?Y no es correcto ese modelo?

R. Es que ese embri¨®n terrestre, ese n¨²cleo, todav¨ªa no est¨¢ confirmado observacionalmente en ning¨²n planeta gigante. Pero nadie ha medido ese n¨²cleo, s¨®lo pensamos que puede estar ah¨ª por ese modelo de formaci¨®n. Y mientras ha surgido otra serie de modelos que dicen que no hace falta ning¨²n embri¨®n, que los planetas gigantes son simplemente una masa de gas que se desgaja del disco.

P. As¨ª que no est¨¢ claro c¨®mo se formaron J¨²piter y Saturno.

R. No, ¨¦se es el gran debate. Hay m¨¢s consenso con la idea del embri¨®n, pero la comunidad cient¨ªfica est¨¢ dividida.

P. Sorprende, a estas alturas.

R. Pues hay much¨ªsimas cosas que a¨²n no sabemos de estos planetas. Son esferas de gas, de hidr¨®geno, tan poco densas que si las lanz¨¢ramos a un oc¨¦ano, un oc¨¦ano inmenso naturalmente, flotar¨ªan. Pero, claro, a medida que se profundiza en la atm¨®sfera las capas superiores van presionando, y cuando se alcanza una presi¨®n de un mill¨®n de atm¨®sferas el hidr¨®geno, seg¨²n la teor¨ªa, se convierte en un metal. Y ¨¦ste es un estado absolutamente desconocido en los laboratorios. Nadie ha conseguido que el hidr¨®geno metalice a las temperaturas que hay en el interior de J¨²piter, de unos 6.000 grados. Y eso es importante, porque afecta a los planetas extrasolares, a las enanas marrones...