James Webb revela nuevas e impresionantes imágenes de las auroras en Júpiter

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Las auroras de Júpiter, cientos de veces más brillantes y energéticas que las de la Tierra, ofrecen pistas inéditas sobre la atmósfera del gigante gaseoso. Gracias a la sensibilidad del Telescopio Espacial James Webb (NASA/ESA/CSA), un equipo internacional de astrónomos ha logrado observar detalles sorprendentes de este fenómeno luminoso en el planeta más grande del Sistema Solar.

Auroras en acción sobre el polo norte de Júpiter, captadas en diferentes momentos por la cámara de infrarrojo cercano (NIRCam) del telescopio espacial James Webb. Las imágenes muestran cómo varía la intensidad de la aurora en menos de dos horas, revelando un fenómeno mucho más dinámico de lo esperado. Crédito: NASA / ESA / CSA / J. DePasquale (STScI)

Una danza de luz cargada de energía y misterio

Las auroras se producen cuando partículas cargadas de alta energía penetran la atmósfera de un planeta cerca de sus polos magnéticos y colisionan con los átomos presentes en los gases atmosféricos. En la Tierra, estas luces brillantes son el resultado de tormentas solares que excitan gases como el oxígeno y el nitrógeno, generando colores verde, rojo y púrpura. Sin embargo, en Júpiter, el proceso es aún más complejo y violento.

La potente magnetosfera de Júpiter no solo canaliza las partículas del viento solar, sino que también atrapa los materiales expulsados por su luna volcánica Ío. Este satélite, conocido por su intensa actividad geológica, lanza partículas al espacio que logran escapar de su atracción gravitacional para quedar en órbita alrededor del planeta. Al ser aceleradas por el campo magnético joviano, estas partículas chocan contra la atmósfera a velocidades extremas, provocando una emisión luminosa mucho más energética que la observada en nuestro planeta.

La nueva información obtenida por Webb se registró el 25 de diciembre de 2023, utilizando su Cámara de Infrarrojo Cercano (NIRCam). El estudio estuvo liderado por el científico Jonathan Nichols, de la Universidad de Leicester (Reino Unido).

¡Fue un regalo de Navidad espectacular! Me dejó sin palabras”, comentó Nichols. “Esperábamos ver un fenómeno que se desvaneciera lentamente, quizás en unos 15 minutos. En cambio, observamos toda la región auroral chispeando y estallando con luz, variando incluso de segundo a segundo”.

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Comparativa visual de la aurora en el polo norte de Júpiter. A la izquierda, una imagen infrarroja captada por el telescopio espacial James Webb muestra en detalle la aurora activa. A la derecha, una vista completa del planeta indica la ubicación exacta del fenómeno en el hemisferio norte. Esta observación resalta la intensidad y escala de las auroras jovianas, cientos de veces más energéticas que las terrestres. Crédito: NASA / ESA / CSA / J. DePasquale (STScI)

Un fenómeno más dinámico e incomprensible de lo que se creía

Uno de los descubrimientos más destacados es la alta variabilidad en la emisión de hidrógeno molecular protonado (H₃⁺), una molécula clave en el estudio de la atmósfera superior de Júpiter. Esta variabilidad inesperada sugiere procesos dinámicos aún poco comprendidos que afectan el calentamiento y enfriamiento de la atmósfera del planeta.

Además, los investigadores quedaron desconcertados al comparar las observaciones infrarrojas del Webb con imágenes simultáneas tomadas por el Telescopio Espacial Hubble en el rango ultravioleta. “Lo más extraño es que el brillo más intenso captado por Webb no tenía una contraparte real en las imágenes de Hubble”, explicó Nichols. “Para que se produzca ese brillo conjunto, debería haber una combinación aparentemente imposible de grandes cantidades de partículas de muy baja energía golpeando la atmósfera (como una tormenta de llovizna energética). No sabemos aún cómo es posible”.

Esta discrepancia entre ambos telescopios ha motivado nuevos estudios para profundizar en los mecanismos físicos detrás de las auroras jovianas. La investigación también se complementará con los datos recogidos por la sonda Juno de la NASA, que actualmente orbita Júpiter, y con futuras observaciones del explorador Juice (Jupiter Icy Moons Explorer) de la Agencia Espacial Europea (ESA).

Juice se encuentra en ruta hacia Júpiter y planea investigar tanto el planeta como sus tres lunas oceánicas más importantes: Ganimedes, Calisto y Europa. Su equipamiento científico incluye siete instrumentos especializados (entre ellos dos cámaras) diseñados para analizar cómo interactúan el campo magnético, la atmósfera y las partículas provenientes de las lunas.

Estos hallazgos fueron posibles gracias al programa de observación (número 4566) del Webb y al programa (número 17471) del Hubble. Los resultados se publicaron el 12 de mayo de 2025 en la revista científica Nature Communications.

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