El telescopio James Webb confirma la actividad de auroras en Neptuno

Por primera vez, el telescopio especial James Webb ha captado la actividad auroral de Neptuno, la pieza que faltaba del rompecabezas para detectar auroras en los planetas gigantes del sistema solar.

Las auroras se producen cuando partículas energéticas, a menudo provenientes del Sol, quedan atrapadas en el campo magnético de un planeta y finalmente impactan la atmósfera superior. La energía liberada durante estas colisiones crea el brillo característico.

En el pasado, los astrónomos han observado indicios prometedores de actividad auroral en Neptuno, por ejemplo, en el sobrevuelo de la Voyager 2 de la NASA en 1989. Sin embargo, la obtención de imágenes y la confirmación de las auroras en Neptuno ha sido un misterio para los astrónomos durante mucho tiempo, a pesar de las detecciones exitosas en Júpiter, Saturno y Urano. Neptuno era la pieza que faltaba del rompecabezas para detectar auroras en los planetas gigantes de nuestro sistema solar.

IMÁGENES REALES

"Resulta que obtener imágenes reales de la actividad auroral en Neptuno solo fue posible gracias a la sensibilidad del Webb en el infrarrojo cercano", afirmó el autor principal, Henrik Melin, de la Universidad de Northumbria, quien dirigió la investigación mientras estudiaba en la Universidad de Leicester. Fue impresionante no solo ver las auroras, sino también el detalle y la claridad de su firma. dijo.

Los datos se obtuvieron en junio de 2023 utilizando el Espectrógrafo de Infrarrojo Cercano del Webb. Además de la imagen del planeta, los astrónomos obtuvieron un espectro para caracterizar la composición y medir la temperatura de la atmósfera superior del planeta (la ionosfera). Por primera vez, encontraron una línea de emisión extremadamente prominente que indica la presencia del catión trihidrógeno (H3), que puede formarse en las auroras. En las imágenes de Neptuno del Webb, la aurora brillante aparece como manchas representadas en cian.

"El H3+ ha sido un claro indicador de actividad auroral en todos los gigantes gaseosos -Júpiter, Saturno y Urano-, y esperábamos observar lo mismo en Neptuno al investigar el planeta durante años con las mejores instalaciones terrestres disponibles", explicó en un comunicado Heidi Hammel, de la Association of Universities for Research in Astronomy (AURA), científica interdisciplinaria del Webb y líder del programa de Guaranteed Time Observation para el Sistema Solar, donde se obtuvieron los datos. "Solo con un equipo como el Webb hemos obtenido finalmente esa confirmación".

DIFERENTE A JÚPITER Y SATURNO

La actividad auroral observada en Neptuno también es notablemente diferente a la que estamos acostumbrados a ver aquí en la Tierra, o incluso en Júpiter o Saturno. En lugar de limitarse a los polos norte y sur del planeta, las auroras de Neptuno se localizan en las latitudes medias geográficas del planeta.

Esto se debe a la extraña naturaleza del campo magnético de Neptuno, descubierto originalmente por la Voyager 2 en 1989, que presenta una inclinación de 47 grados con respecto al eje de rotación del planeta. Dado que la actividad auroral se concentra donde los campos magnéticos convergen en la atmósfera del planeta, las auroras de Neptuno se encuentran lejos de sus polos de rotación.

La detección de las auroras de Neptuno ayudará a comprender cómo interactúa su campo magnético con las partículas que emanan del Sol hacia los confines de nuestro sistema solar, lo que representa una ventana totalmente nueva en la ciencia atmosférica de los gigantes de hielo.

ENFRIAMIENTO EN CIENTOS DE GRADOS

A partir de las observaciones del telescopio Webb, el equipo también midió la temperatura de la parte superior de la atmósfera de Neptuno por primera vez desde el sobrevuelo de la Voyager 2. Los resultados dan una pista de por qué las auroras de Neptuno permanecieron ocultas a los astrónomos durante tanto tiempo.

"Me quedé atónito: la atmósfera superior de Neptuno se ha enfriado varios cientos de grados", declaró Melin. De hecho, la temperatura en 2023 fue un poco más de la mitad que en 1989.

A lo largo de los años, los astrónomos han predicho la intensidad de las auroras de Neptuno basándose en la temperatura registrada por la Voyager 2. Una temperatura sustancialmente más fría resultaría en auroras mucho más tenues. Esta baja temperatura probablemente sea la razón por la que las auroras de Neptuno han permanecido inadvertidas durante tanto tiempo. El drástico enfriamiento también sugiere que esta región de la atmósfera puede cambiar considerablemente a pesar de que el planeta se encuentra 30 veces más lejos del Sol que la Tierra.