Hubble observa un espectáculo de luces enérgico en el polo norte de Saturno.

Aurora boreal en Saturno.

Esta imagen es un compuesto de observaciones hechas de Saturno a principios de 2018 en la óptica y de las auroras en la región del polo norte de Saturno, realizada en 2017. En contraste con las auroras en la Tierra, las auroras de Saturno solo son visibles en el ultravioleta, una parte del espectro electromagnético bloqueado por la atmósfera de la Tierra, y por lo tanto los astrónomos tienen que confiar en los telescopios espaciales como el Telescopio Espacial Hubble de la NASA / ESA para estudiarlos. Crédito: ESA / Hubble, NASA, A. Simon (GSFC) y el equipo OPAL, J. DePasquale (STScI), L. Lamy (Observatoire de Paris).

Los astrónomos que utilizan el telescopio espacial Hubble de la NASA/ESA han tomado una serie de imágenes espectaculares con las auroras revoloteando en el polo norte de Saturno. Las observaciones se tomaron con luz ultravioleta y las imágenes resultantes proporcionan a los astrónomos la imagen más completa hasta ahora de la aurora boreal del norte de Saturno.

En 2017, durante un período de siete meses, el Telescopio Espacial Hubble de la NASA/ESA tomó imágenes de auroras sobre la región del polo norte de Saturno utilizando el Espectrógrafo de Imágenes del Telescopio Espacial. Las observaciones fueron tomadas antes y después del solsticio de verano del norte de Saturno. Estas condiciones proporcionaron la mejor visualización posible de la región auroral del norte para el Hubble.

En la Tierra, las auroras son principalmente creadas por partículas emitidas originalmente por el Sol en forma de viento solar. Cuando esta corriente de partículas cargadas eléctricamente se acerca a nuestro planeta, interactúa con el campo magnético, que actúa como un escudo gigantesco. Si bien protege el medio ambiente de la Tierra de las partículas de viento solar, también puede atrapar una pequeña fracción de ellas. Las partículas atrapadas dentro de la magnetosfera, la región del espacio que rodea la Tierra en la que las partículas cargadas se ven afectadas por su campo magnético, pueden energizarse y luego seguir las líneas del campo magnético hasta los polos magnéticos. Allí interactúan con átomos de oxígeno y nitrógeno en las capas superiores de la atmósfera, creando las luces parpadeantes y coloridas visibles en las regiones polares aquí en la Tierra [1].

La imagen, observada con el Espectrógrafo de Imágenes del Telescopio Espacial en
el ultravioleta, muestra las auroras que rodean la región del polo norte de Saturno.
Al comparar las diferentes observaciones, quedó claro que las auroras de Saturno
muestran una rica variedad de emisiones con características localizadas muy variables.
La variabilidad de las auroras está influenciada tanto por el viento solar como por la
rápida rotación de Saturno.
Crédito: ESA / Hubble, NASA y L. Lamy (Observatoire de Paris).

Sin embargo, estas auroras no son exclusivas de la Tierra. Se ha encontrado que otros planetas en nuestro Sistema Solar tienen auroras similares. Entre ellos se encuentran los cuatro gigantes de gas Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. Debido a que la atmósfera de cada uno de los cuatro planetas exteriores en el Sistema Solar es, a diferencia de la Tierra, dominada por el hidrógeno, las auroras de Saturno solo se pueden ver en longitudes de onda ultravioleta; una parte del espectro electromagnético que solo se puede estudiar desde el espacio.

Hubble permitió a los investigadores controlar el comportamiento de las auroras en el polo norte de Saturno durante un período prolongado de tiempo. Las observaciones del Hubble se coordinaron con el "Gran Final" de la nave espacial Cassini, cuando la nave espacial exploró simultáneamente las regiones aurorales de Saturno [2]. Los datos del Hubble permitieron a los astrónomos aprender más sobre la magnetosfera de Saturno, que es la más grande de cualquier planeta en el Sistema Solar además de Júpiter.

Las imágenes muestran una gran variedad de emisiones con características localizadas altamente variables. La variabilidad de las auroras está influenciada tanto por el viento solar como por la rotación rápida de Saturno, que dura solo unas 11 horas. Además de esto, la aurora boreal muestra dos picos distintos en brillo: al amanecer y justo antes de la medianoche. El último pico, no reportado antes, parece específico para la interacción del viento solar con la magnetosfera en el solsticio de Saturno.

El Telescopio Espacial Hubble de la ESA/NASA en órbita.

La imagen principal presentada aquí es un compuesto de observaciones hechas de Saturno a principios de 2018 en la óptica y de las auroras en la región del polo norte de Saturno, realizadas en 2017, demostrando el tamaño de las auroras junto con los hermosos colores de Saturno.

Hubble ha estudiado las auroras de Saturno en el pasado. En 2004, estudió las auroras del sur poco después del solsticio del sur (heic0504) y en 2009 aprovechó una oportunidad única para grabar a Saturno cuando sus anillos eran de borde (heic1003). Esto permitió al Hubble observar ambos polos y sus auroras simultáneamente.

Notas

[1] Las auroras aquí en la Tierra tienen diferentes nombres según el polo en el que se encuentren. Aurora Boreal, o auroras boreales, es el nombre dado a las auroras en torno al polo norte y Aurora Australis, o las luces del sur, es el nombre dado a las auroras en torno al polo sur.

[2] Cassini fue una colaboración entre la NASA, la ESA y la Agencia Espacial Italiana. Pasó 13 años orbitando a Saturno, recopilando información y dando a los astrónomos una gran idea del funcionamiento interno de Saturno. Cassini tomó más riesgos al final de su misión, viajando a través de la brecha entre Saturno y sus anillos. Ninguna nave espacial había hecho esto anteriormente, y Cassini reunió imágenes espectaculares de Saturno, así como nuevos datos con los que trabajarían los científicos. El 15 de septiembre de 2017, Cassini fue enviada a un choque controlado hacia Saturno.

Más información

El Telescopio Espacial Hubble es un proyecto de cooperación internacional entre la ESA y la NASA.

Crédito de la imagen: NASA, ESA y L. Lamy

Enlaces de interés.

• Comunicado de prensa Observatoire de Paris.
• Estudiar en Letras de Investigación Geofísica.
• Publicado en Hubble, el 30 de agosto del 2.018, enlace publicación.

Contactos.

Laurent Lamy

Observatoire de Paris

París, Francia

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Mathias Jäger

ESA / Hubble, oficial de información pública

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