Webb revela nuevos detalles y misterios sobre la aurora de Júpiter
El Telescopio Espacial James Webb de la NASA/ESA/CSA ha captado nuevos detalles de las auroras en el planeta más grande de nuestro Sistema Solar. Las luces danzantes observadas en Júpiter son cientos de veces más brillantes que las observadas en la Tierra. Gracias a la avanzada sensibilidad del Webb, los astrónomos han estudiado este fenómeno para comprender mejor la magnetosfera de Júpiter.
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| El Telescopio Espacial James Webb de la NASA/ESA/CSA ha captado nuevos detalles de las auroras en el planeta más grande de nuestro Sistema Solar. Las luces danzantes observadas en Júpiter son cientos de veces más brillantes que las que se ven en la Tierra. Estas observaciones de las auroras de Júpiter se capturaron con la Cámara de Infrarrojo Cercano (NIRCam) del Telescopio Webb el 25 de diciembre de 2023 (filtro F335M). Los científicos descubrieron que la emisión del ion trihidrógeno, conocido como H3+, es mucho más variable de lo que se creía. El H3+ se crea por el impacto de electrones de alta energía en el hidrógeno molecular. Dado que esta emisión brilla intensamente en el infrarrojo, los instrumentos del Telescopio Webb están bien equipados para observarla. [Descripción de la imagen: Tres paneles, cada uno mostrando una imagen en primer plano del polo norte de Júpiter en el infrarrojo cercano, en tonos naranjas. El planeta está mayormente oscuro. Arcos y anillos densos y brillantes causados por las auroras cubren el polo. Los paneles central y derecho muestran la aurora unos minutos después, mientras el campo de visión del telescopio Webb recorre lentamente el planeta.] CRÉDITO: ESA/Webb, NASA, CSA, J. Nichols (Universidad de Leicester), M. Zamani (ESA/Webb) |
Las auroras se crean cuando partículas de alta energía entran en la atmósfera de un planeta cerca de sus polos magnéticos y colisionan con átomos de gas. Las auroras de Júpiter no solo son enormes, sino que también son cientos de veces más energéticas que las de la Tierra. En este caso, las auroras son causadas por tormentas solares: partículas cargadas caen sobre la atmósfera superior, excitan los gases y los hacen brillar con colores rojo, verde y morado. Por otro lado, Júpiter tiene una fuente adicional de auroras: el intenso campo magnético del gigante gaseoso atrapa partículas cargadas de su entorno. Esto incluye no solo las partículas cargadas del viento solar, sino también las partículas lanzadas al espacio por su luna orbital, Ío, conocida por sus numerosos y grandes volcanes. Los volcanes de Ío expulsan partículas que, sorprendentemente, escapan a la gravedad de la luna y orbitan alrededor de Júpiter. Una descarga de partículas cargadas liberada por el Sol durante las tormentas solares también alcanza el planeta. El amplio y potente campo magnético de Júpiter captura partículas cargadas y las acelera a velocidades tremendas. Estas partículas veloces chocan contra la atmósfera del planeta a altas energías, lo que excita el gas y hace que brille.
Ahora, las capacidades únicas del Webb brindan nuevos conocimientos sobre las auroras de Júpiter. La sensibilidad del telescopio permite a los astrónomos aumentar la velocidad de obturación para capturar las características aurorales de rápida variación. Un equipo de científicos dirigido por Jonathan Nichols, de la Universidad de Leicester (Reino Unido), capturó nuevos datos con la Cámara de Infrarrojo Cercano (NIRCam) del Webb el día de Navidad de 2023.
"¡Qué regalo de Navidad! ¡Me dejó alucinado!", compartió Jonathan. "Queríamos ver la rapidez con la que cambian las auroras, esperando que aparecieran y desaparecieran con gran intensidad, quizás durante un cuarto de hora aproximadamente. En cambio, observamos toda la región auroral rebosando de luz, que a veces variaba cada segundo".
Los datos del equipo revelaron que la emisión del ion trihidrógeno, conocido como H₃+, es mucho más variable de lo que se creía. Las observaciones contribuirán a mejorar la comprensión científica sobre cómo se calienta y enfría la atmósfera superior de Júpiter.
El equipo también descubrió algunas observaciones inexplicables en sus datos.
“Lo que hizo estas observaciones aún más especiales es que también tomamos fotografías simultáneamente en el ultravioleta con el Telescopio Espacial Hubble de la NASA/ESA ”, añadió Jonathan. “Curiosamente, la luz más brillante observada por el Webb no tuvo un equivalente real en las imágenes del Hubble. Esto nos ha dejado perplejos. Para que se produzca la combinación de brillo observada tanto por el Webb como por el Hubble, necesitamos una combinación aparentemente imposible de grandes cantidades de partículas de muy baja energía que impacten la atmósfera, ¡como una llovizna! Aún no entendemos cómo sucede esto”.
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| El Telescopio Espacial James Webb de la NASA/ESA/CSA ha captado nuevos detalles de las auroras en el planeta más grande de nuestro Sistema Solar. Las luces danzantes observadas en Júpiter son cientos de veces más brillantes que las que se ven en la Tierra. Estas observaciones de las auroras de Júpiter (mostradas a la izquierda de la imagen superior) se capturaron con la Cámara de Infrarrojo Cercano (NIRCam) del Webb el 25 de diciembre de 2023 (filtro F335M). Los científicos descubrieron que la emisión del ion trihidrógeno, conocido como H3+, es mucho más variable de lo que se creía. El H3+ se crea por el impacto de electrones de alta energía en el hidrógeno molecular. Dado que esta emisión brilla intensamente en el infrarrojo, los instrumentos del Webb están bien equipados para observarla. La imagen de la derecha muestra el planeta Júpiter para indicar la ubicación de las auroras observadas, publicada originalmente en 2023 (filtros F164N, F212N y F360M). [Descripción de la imagen: A la derecha se muestra el planeta Júpiter en luz infrarroja cercana. Sus nubes son de color azul oscuro y blanco, con algunas manchas rojas en su interior, mientras que sus polos presentan tonos verdes, amarillos y rojos. Un recuadro sobre el polo norte presenta más datos en tonos naranja, que muestran las auroras como arcos y anillos en el planeta. A la izquierda, esta área se muestra a mayor tamaño y tiene la leyenda "09:53:57 25 dic. 2023".] CRÉDITO: NASA, ESA, CSA, STScI, Ricardo Hueso (UPV), Imke de Pater (UC Berkeley), Thierry Fouchet (Observatorio de París), Leigh Fletcher (Universidad de Leicester), Michael H. Wong (UC Berkeley), Joseph DePasquale (STScI), J. Nichols (Universidad de Leicester), M. Zamani (ESA/Webb) |
El equipo planea ahora estudiar esta discrepancia entre los datos del Hubble y el Webb y explorar sus implicaciones más amplias para la atmósfera y el entorno espacial de Júpiter. También planean continuar esta investigación con más observaciones del Webb, que podrán comparar con los datos de la sonda Juno de la NASA para comprender mejor la causa de esta enigmática emisión brillante.
Estos datos también podrían respaldar al Explorador de Lunas Heladas de Júpiter de la Agencia Espacial Europea, Juice , que se dirige a Júpiter para realizar observaciones detalladas del gigantesco planeta gaseoso y sus tres grandes lunas oceánicas: Ganímedes, Calisto y Europa. Juice observará las auroras de Júpiter con siete instrumentos científicos únicos, incluyendo dos cámaras. Estas mediciones de cerca nos ayudarán a comprender cómo interactúan el campo magnético y la atmósfera del planeta, así como el efecto que las partículas cargadas de Ío y las demás lunas tienen en la atmósfera de Júpiter.
Estos resultados se obtuvieron a partir de datos obtenidos mediante el programa de observación Ciclo 2 del Webb n.º 4566 y el programa de observación del Hubble n.º 17471. Los resultados se publicaron hoy en Nature Communications .
Más información:
Webb es el telescopio más grande y potente jamás lanzado al espacio. En virtud de un acuerdo de colaboración internacional, la ESA proporcionó el servicio de lanzamiento del telescopio, utilizando el vehículo de lanzamiento Ariane 5. En colaboración con sus socios, la ESA fue responsable del desarrollo y la cualificación de las adaptaciones del Ariane 5 para la misión Webb y de la contratación del servicio de lanzamiento por parte de Arianespace. La ESA también proporcionó el potente espectrógrafo NIRSpec y el 50 % del instrumento de infrarrojo medio MIRI , diseñado y construido por un consorcio de institutos europeos financiados con fondos nacionales (el Consorcio Europeo MIRI) en colaboración con el JPL y la Universidad de Arizona.
Webb es una colaboración internacional entre la NASA, la ESA y la Agencia Espacial Canadiense (CSA).
Publicado en esawebb.org
Contacto:
Relaciones con los medios de la ESA
Publicado en Webb el 12 de mayo del 2025, enlace publicación.
