20 Feb Webb explora la atmósfera superior de Urano y sus auroras

Por primera vez, un equipo internacional de astrónomos ha cartografiado la atmósfera superior de Urano, desvelando cómo la temperatura y las partículas cargadas varían con la altura a lo largo del planeta.

Utilizando el instrumento NIRSpec del Webb, el equipo observó Urano durante casi una rotación completa, detectando el tenue resplandor de moléculas situadas muy por encima de las nubes.

Estos datos únicos ofrecen el retrato más detallado hasta la fecha de la atmósfera superior de Urano, mostrando dónde se forman las auroras, cómo están influenciadas por su inusualmente inclinado campo magnético y cómo esta capa atmosférica ha continuado enfriándose durante las últimas tres décadas.

Los resultados abren una nueva ventana para comprender cómo los planetas gigantes helados distribuyen la energía en sus capas superiores.

La atmósfera superior de Urano en 3D

Dirigido por Paola Tiranti, de la Northumbria University en el Reino Unido, el estudio cartografió la temperatura y la densidad de los iones en la atmósfera superior de Urano hasta 5.000 km por encima de las cimas nubosas del planeta.

Esta región, llamada ionosfera, es donde la atmósfera se ioniza e interactúa intensamente con el campo magnético.

Las mediciones muestran que las temperaturas alcanzan su máximo entre 3.000 y 4.000 km, mientras que las densidades iónicas presentan su valor máximo en torno a 1.000 kilómetros.

Esto revela claras variaciones longitudinales vinculadas a la compleja geometría del campo magnético.

«Es la primera vez que podemos observar la atmósfera superior de Urano en tres dimensiones», afirma Tiranti. «Con la sensibilidad del Webb podemos rastrear cómo la energía asciende a través de la atmósfera superior de Urano e incluso apreciar la influencia de su asimétrico campo magnético».

Enfriamiento continuo y auroras complejas

Los datos del Webb confirman que la atmósfera superior de Urano sigue enfriándose, prolongando una tendencia iniciada a comienzos de la década de 1990.

El equipo midió una temperatura media de aproximadamente 426 kelvin (unos 150 grados Celsius), inferior a los valores registrados por telescopios terrestres o misiones espaciales anteriores.

Se detectaron dos brillantes bandas aurorales cerca de los polos magnéticos de Urano, junto con una disminución notable en la emisión y en la densidad iónica en parte de la región situada entre ambas bandas.

Esta característica probablemente esté asociada a transiciones en las líneas del campo magnético.

Regiones oscurecidas similares se han observado en Júpiter, donde la geometría del campo magnético controla la forma en que las partículas cargadas se desplazan por la atmósfera superior de Urano.

«La magnetosfera de Urano es una de las más extrañas del sistema solar», añadió Tiranti. «Está inclinada y desplazada respecto al eje de rotación del planeta, lo que provoca que sus auroras recorran la superficie de formas complejas. Webb nos ha mostrado ahora hasta qué profundidad llegan esos efectos en la atmósfera superior de Urano. Al revelar con tanto detalle la estructura vertical del planeta, Webb nos ayuda a comprender el balance energético de los gigantes helados. Este es un paso crucial hacia la caracterización de planetas gigantes más allá de nuestro sistema solar».

Fuente: Webb maps the mysterious upper atmosphere of Uranus