El Telescopio Espacial James Webb de la Nasa ha captado nuevos detalles de las auroras en el planeta más grande de nuestro sistema solar. Las luces danzantes observadas en Júpiter son cientos de veces más brillantes que las observadas en la Tierra. Gracias a la avanzada sensibilidad del Webb, los astrónomos han estudiado este fenómeno para comprender mejor la magnetosfera de Júpiter.
Las auroras se crean cuando partículas de alta energía entran en la atmósfera de un planeta cerca de sus polos magnéticos y colisionan con átomos o moléculas de gas. En la Tierra, se conocen como auroras boreales y australes. Las auroras de Júpiter no solo son enormes, sino que también son cientos de veces más energéticas que las de la atmósfera terrestre. Las auroras terrestres son causadas por tormentas solares: partículas cargadas del Sol caen sobre la atmósfera superior, energizan los gases y los hacen brillar en tonos rojos, verdes y morados.
Júpiter tiene una fuente adicional de auroras: el intenso campo magnético del gigante gaseoso capta partículas cargadas de su entorno. Esto incluye no solo las partículas cargadas del viento solar, sino también las que su luna Ío, conocida por sus numerosos y grandes volcanes, lanza al espacio. Los volcanes de Ío expulsan partículas que escapan a la gravedad de la luna y orbitan Júpiter. Una descarga de partículas cargadas liberada por el Sol también alcanza el planeta. El amplio y potente campo magnético de Júpiter capta todas las partículas cargadas y las acelera a velocidades tremendas. Estas veloces partículas impactan la atmósfera del planeta a altas energías, lo que excita el gas y provoca su brillo.
Ahora, las capacidades únicas del Webb brindan nuevos conocimientos sobre las auroras de Júpiter. La sensibilidad del telescopio permite a los astrónomos capturar características aurorales de rápida variación. El 25 de diciembre de 2023, un equipo de científicos dirigido por Jonathan Nichols, de la Universidad de Leicester (Reino Unido), capturó nuevos datos con la NIRCam (cámara de infrarrojo cercano) del Webb.
«¡Qué regalo de Navidad! ¡Me dejó alucinado!», compartió Nichols. «Queríamos ver la rapidez con la que cambian las auroras, esperando que aparecieran y desaparecieran con gran intensidad, quizás durante un cuarto de hora aproximadamente. En cambio, observamos toda la región auroral rebosando de luz, que a veces variaba cada segundo».
En particular, el equipo estudió la emisión del catión trihidrógeno, que puede formarse en las auroras. Descubrieron que esta emisión es mucho más variable de lo que se creía. Las observaciones contribuirán a la comprensión científica de cómo se calienta y enfría la atmósfera superior de Júpiter.
El equipo también descubrió algunas observaciones inexplicables en sus datos. “Lo que hizo estas observaciones aún más especiales es que también tomamos fotografías simultáneamente en el ultravioleta con el Telescopio Espacial Hubble de la Nasa”, añadió Nichols. “Curiosamente, la luz más brillante observada por el Webb no tuvo un equivalente real en las imágenes del Hubble. Esto nos ha dejado perplejos. Para que se produzca la combinación de brillo observada tanto por el Webb como por el Hubble, necesitamos que una gran cantidad de partículas de muy baja energía impacten la atmósfera, algo que antes se creía imposible. Aún no entendemos cómo sucede esto”.
El equipo planea ahora estudiar esta discrepancia entre los datos del Hubble y el Webb y explorar sus implicaciones más amplias para la atmósfera y el entorno espacial de Júpiter. También planean continuar esta investigación con más observaciones del Webb, que podrán comparar con los datos de la sonda Juno de la Nasa para comprender mejor la causa de esta enigmática emisión brillante.
El Telescopio Espacial James Webb es el principal observatorio de ciencias espaciales del mundo. El Webb resuelve misterios en el sistema solar, observando mundos distantes alrededor de otras estrellas e investigando las misteriosas estructuras y orígenes de nuestro universo y nuestro lugar en él. El Webb es un programa internacional liderado por la Nasa con sus socios, la ESA (Agencia Espacial Europea) y la CSA (Agencia Espacial Canadiense).
