12 May Webb capta nuevos detalles en las auroras de Júpiter
El Telescopio Espacial James Webb ha captado nuevos detalles de las auroras de Júpiter, uno de los fenómenos más espectaculares del sistema solar. Las auroras observadas en el planeta gigante son cientos de veces más brillantes que las que se ven en la Tierra.
Gracias a la avanzada sensibilidad del Webb, los astrónomos han estudiado las auroras de Júpiter para comprender mejor su compleja magnetosfera.
Auroras de Júpiter: una fuente adicional
Las auroras se producen cuando partículas de alta energía entran en la atmósfera del planeta cerca de los polos magnéticos y colisionan con átomos de gas. Las auroras de Júpiter no solo son enormes en tamaño, sino también cientos de veces más energéticas que las de la Tierra.
Aquí, en la Tierra, las auroras están causadas por tormentas solares, mientras que Júpiter tiene una fuente adicional de auroras.
En efecto, su intenso campo magnético capta partículas cargadas del entorno, incluidas las procedentes del viento solar y de su luna Ío. Esta luna es famosa por su intensa actividad volcánica.
Los volcanes de Ío expulsan partículas que escapan a su gravedad y orbitan Júpiter, contribuyendo a las auroras de Júpiter.
Estas partículas, junto con las emitidas por el Sol, son aceleradas por el campo magnético del planeta a velocidades extremas. Al chocar contra la atmósfera joviana, excitan los gases y provocan el resplandor característico de las auroras.
El Telescopio James Webb revela una aurora dinámica e inestable
Ahora, las capacidades únicas del Webb permiten a los científicos observar detalles nunca vistos de las auroras de Júpiter. Su sensibilidad hace posible aumentar la velocidad de obturación y captar variaciones rápidas en estas luces polares.
Los nuevos datos se obtuvieron con la Cámara de Infrarrojo Cercano (NIRCam) del Webb el día de Navidad de 2023, gracias a un equipo liderado por Jonathan Nichols, de la Universidad de Leicester (Reino Unido).
“¡Qué regalo de Navidad fue, me dejó sin palabras!”, comenta Nichols. “Queríamos ver con qué rapidez cambiaban las auroras de Júpiter, esperando que se desvanecieran lentamente. En cambio, observamos toda la región auroral chispeando y estallando con luz, a veces cambiando de un segundo a otro”.
Los datos revelaron que la emisión del ion trihidrógeno (H₃⁺) es mucho más variable de lo que se pensaba. Esto ayudará a comprender cómo se calienta y enfría la atmósfera superior del planeta, un factor clave en la formación y evolución de las auroras de Júpiter.
El H₃⁺ se genera por el impacto de electrones de alta energía sobre el hidrógeno molecular. Dado que esta emisión brilla intensamente en el infrarrojo, los instrumentos del Webb están especialmente preparados para observarla.
Nuevas preguntas sobre la atmósfera de Júpiter
Además, el equipo detectó fenómenos que aún no pueden explicar:
“Lo que hizo estas observaciones aún más especiales es que también tomamos imágenes en el ultravioleta con el Telescopio Espacial Hubble”, añade Nichols. “Curiosamente, el brillo más intenso registrado por Webb no tenía equivalente en las imágenes del Hubble. Para que se dé el brillo observado, sería necesario un flujo imposible de partículas de baja energía, como una tempestad de llovizna energética. No entendemos todavía cómo se produce esto”.
El equipo planea estudiar esta discrepancia entre los datos del Hubble y del Webb, y seguir profundizando en el origen de las auroras de Júpiter. También continuarán con nuevas observaciones del Webb, que compararán con los datos de la sonda Juno de la NASA, para entender mejor la causa de la emisión brillante.
Estos avances podrían ser útiles también para la misión Juice de la Agencia Espacial Europea, que se dirige hacia Júpiter para estudiar tanto el planeta como sus tres grandes lunas oceánicas: Ganímedes, Calisto y Europa.
Juice también observará las auroras de Júpiter con siete instrumentos científicos, incluidos dos generadores de imágenes. Estos datos ayudarán a entender la interacción entre el campo magnético de Júpiter, su atmósfera y las partículas provenientes de Ío y otras lunas.
Fuente: Webb reveals new details and mysteries in Jupiter’s aurora
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