Características orbitales de Urano        

Urano se desplaza a una distancia media de 2.872,46 Millones de Km del Sol, unas 19,201 Unidades Astronómicas (AU) – la Unidad Astronómica (AU) es la distancia media entre la Tierra y el Sol = 149.597.870,7 kilómetros – demorando 30.685,4 días terrestres (84,011 años) en completar una traslación. 

La excentricidad de su órbita (e=0,0444056; Tierra e=0,016729) es 2,737 veces más grande que la de la Tierra y la cuarta más baja en el Sistema Solar siendo superada por Venus (0,006793), Neptuno (0,0087) y la Tierra (0,016729). Tal circunstancia hace que en su Perihelio el planeta se acerque al Sol a 2.741,30 Mk (18,637 AU) y en su Afelio, se aleje a 3.003,62 Mk (19,748 AU). La diferencia en las posiciones del planeta hace que su órbita varíe en 262,32 millones de Km. Ante el telescopio, este cambio de distancia hace que el diámetro angular del planeta varíe de 3,4 a 3,7 segundos de arco.

Órbita de Urano (más interna), comparada con la de Neptuno.

El pequeño círculo rojo es la órbita de la Tierra.

Crédito: programa Órbitas.

La velocidad media con la que se desplaza el planeta en su órbita es de 6,8 Km/s (24.480 Km/h), siendo su máxima 7,11 Km/s (25.596 Km/h en el Perihelio) y su mínima 6,49 Km/s (23.364 Km/h en el Afelio). La inclinación de su órbita con respecto a la Eclíptica es de 0,772°.

La atmósfera de Urano está típicamente asociada con fuertes vientos zonales con velocidades cercanas a 200 m/s, las cuales, junto con las de Neptuno de 400 m/s son las mayores detectadas en el Sistema Solar; sin embargo, la fuente de energía que produce tales vientos atmosféricos es desconocida. Estas velocidades de los vientos se asumen a los períodos de rotación de un cuerpo sólido, basados en las mediciones realizadas por la sonda espacial estadounidense Voyager 2. Esta sonda realizó mediciones de las ondas de radio y del campo magnético arribando a valores cercanos. El período de rotación de Urano, basado en las mediciones de la Voyager 2, es 17 horas 14 minutos 24 segundos (17,24 horas) en sentido retrógrado (- 0,71833 de la rotación terrestre)(Desch, 1986; Warwick, 1986). En cambio, el período de rotación de Urano inferido de las mediciones del campo magnético es 17 horas 17 minutos 24 segundos (17,29 horas) (Ness, 1986), pero residuos en los valores de las mediciones, producen valores que van desde 16,6 a 18 horas (Desch, 1986). Urano posee una rotación diferencial. Las zonas ecuatoriales se desplazan a una velocidad menor que las zonas polares. Las últimas mediciones que se han realizado en las regiones septentrionales del planeta han arrojado valores cercanos a las 14 horas.

Las ondas de radio que emite Urano (medidas por la sonda Voyager 2) se producen entre los 100 hasta los 1.000 KHz - similares a las de Neptuno. Estas emisiones están orientadas y rotan con el planeta. Se originan en la alta atmósfera a lo largo de las líneas del campo magnético, debido a los electrones que se precipitan en espiral a través del campo magnético.

Una particularidad del eje de rotación de Urano es que se encuentra inclinado 97,77° con respecto al plano de la Eclíptica (Oblicuidad de la órbita). En comparación, para la Tierra, esta inclinación es de 23° 27´ (23,44°).

Inclinación del eje de giro de Urano con respecto a la Eclíptica.

        Esta circunstancia hace que el planeta prácticamente “ruede” en su órbita haciendo que en las regiones ecuatoriales, los “días y noches uranianas” transcurran de “manera normal” con un Sol trazando un gran semicírculo en torno al horizonte, mientras que hacia los polos, los días y noches uranianas duran unos 42 años terrestres. Para un hipotético observador parado en los polos del planeta, el Sol trazaría círculos de unos 16° de diámetro en el firmamento.

Traslación de Urano en torno al Sol.

        Desde el año 1965 hasta el 2006, el planeta estuvo exponiendo a la Tierra el Polo Sur (Polo B). Desde el 2006 hasta la fecha, Urano presenta el Polo Norte (Polo A) a nosotros.

La exagerada inclinación del eje de giro del planeta hizo sospechar a los astrónomos de un pasado cataclísmico. Tal circunstancia sólo es posible de explicar si en las etapas tempranas de su formación, la masa protoplanetaria que ahora conforma a Urano hubiese recibido un impacto de un objeto colosal. Esta hipótesis fue confirmada por los investigadores del Departamento de Cosmología Computacional de la Universidad de Durham, Reino Unido. En julio de 2018, Jacob Kegerreis, investigador del departamento informó que, después de ejecutar miles de simulaciones numéricas sobre las características orbitales del planeta llegaron a la conclusión que “el joven planeta Urano fue impactado por un objeto con el doble de la masa de la Tierra, hace unos 4.000 millones de años”.

Característica del campo magnético de Urano.

Para completar el aspecto “caótico” de Urano, su campo magnético se encuentra desfasado y descentrado del eje de giro. Mientras el eje de giro de Urano se encuentra inclinado 8° con respecto a la Eclíptica (la Tierra tiene una inclinación de 23° 27´), su campo magnético está inclinado 59° con respecto a su eje de giro. Este campo magnético se encuentra descentrado del punto central del planeta un valor equivalente a 1/3 el radio del planeta. Los astrónomo planetarios han concluido que esta anomalía puede deberse a que el campo magnético del planeta es creado por corrientes de hielos y líquidos superficiales que producen un efecto de dinamo magnético.