James Webb resuelve un misterio oculto desde hace décadas en Neptuno
Fotografía de Urano por la sonda Voyager 2. Créditos: NASA.
Neptuno, el planeta más lejano del Sol, es un enigmático mundo del cual se conoce muy poco. La principal fuente de información proviene del único sobrevuelo de la sonda Voyager 2, además de periódicas observaciones de telescopios espaciales como el Hubble y recientemente James Webb. El trabajo conjunto de estos dos permitió resolver un problema de décadas.
El último planeta
Neptuno es un gigante congelado que se encuentra treinta veces más lejos del Sol que la Tierra. Esta distancia supone una gran limitación para su exploración, tal que hasta el momento la única sonda que lo ha visitado fue gracias a un extraño alineamiento planetario.
La Voyager 2 en su sobrevuelo capturó numerosas fotografías de la atmósfera del planeta y de algunas de sus lunas. Así mismo realizo mediciones de temperatura en distintas alturas, esta información sería valiosa para determinar la existencia de otros procesos, como las auroras.
Previamente, se han detectado auroras en todos los planetas gigantes del sistema solar, es decir, Júpiter, Saturno y Urano. Pero en Neptuno no se lograban detectar. Las mediciones de la Voyager daban una estimación de las longitudes de onda en las que brillarían.
El sobrevuelo de la sonda Voyager 2 demostró también como el campo magnético de Neptuno tiene una inclinación de 47° respecto a su eje de rotación. Por este motivo, las auroras en el planeta se formarían a latitudes medias o ecuatoriales, en vez de polares, como en la Tierra o Júpiter.
Auroras perdidas
Como parte del programa de observaciones del telescopio espacial James Webb se estudian los planetas del sistema solar. En conjunto con el telescopio Hubble se realizaron observaciones de Neptuno. En el proceso se obtuvieron imágenes en visible, ultravioleta e infrarrojo, además de la obtención de un espectro en infrarrojo cercano.
La espectrometría tiene el propósito de estudiar la composición a partir de la luz emitida o absorbida por ciertos elementos o compuestos. En este caso destaca una línea de emisión característica del catión H3+, el cual se caracteriza por su formación en auroras. Esto ocurre cuando partículas de alta energía chocan con los gases en las capas altas de la atmósfera.
Al combinar las observaciones de James Webb y Hubble se obtiene una imagen compuesta donde las manchas blancas son nubes altas, mientras las regiones de color cian son regiones con auroras. En este caso, estas se extienden a lo largo de una gran área.
La sensibilidad de los instrumentos de James Webb son cruciales para realizar estas observaciones. Además, se logró medir la temperatura de la atmósfera, encontrando que esta ha disminuido considerablemente desde el sobrevuelo de la sonda Voyager 2. Por este motivo, las auroras son mucho más tenues y no fueron observadas por Hubble u otros telescopios espaciales y terrestres.
Con base en la nueva información, se espera estudiar la evolución de las auroras a lo largo de un ciclo solar, un periodo de 11 años en el cual el Sol invierte sus polos magnéticos y puede afectar al de Neptuno.
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