Webb revela nuevos detalles y misterios sobre las auroras de Júpiter
El telescopio espacial James Webb de la NASA/ESA/CSA ha capturado 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 fueron capturadas 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 anteriormente. El H3+ se crea por el impacto de electrones de alta energía en el hidrógeno molecular. Debido a que esta emisión brilla intensamente en el infrarrojo, los instrumentos del Webb están bien equipados para observarla. Puede encontrar un video de estas observaciones aquí. [Descripción de la imagen: Tres paneles, cada uno mostrando una imagen de infrarrojo cercano de cerca del polo norte de Júpiter, en tonos naranja. El planeta está mayormente oscuro. Arcos y anillos gruesos 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 de Webb recorre lentamente el planeta.]
Fuente ESA/Webb
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.
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 están proporcionando 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, que varían rápidamente. Un equipo de científicos dirigido por Jonathan Nichols, de la Universidad de Leicester (Reino Unido), capturó nuevos datos con la Cámara de Infrarrojos Cercanos (NIRCam) del Webb el día de Navidad de 2023.
«¡Fue un regalo de Navidad increíble! ¡Me dejó alucinado!», comentó Jonathan. «Queríamos observar la rapidez con la que cambian las auroras, esperando que aparecieran y desaparecieran con gran rapidez, quizás durante un cuarto de hora aproximadamente. En cambio, observamos toda la región auroral, rebosando de luz, que a veces variaba segundo a segundo».
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 una contraparte real en las imágenes del Hubble. Esto nos ha dejado perplejos. Para causar 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”.
El equipo ahora planea estudiar esta discrepancia entre los datos del Hubble y el Webb y explorar las 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 explorar mejor la causa de esta enigmática y brillante emisión.
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 del programa de observación Ciclo 2 del Webb n.° 4566 y del programa de observación del Hubble n.° 17471. Los resultados se publicaron Nature Communications.
Referencia
- Nichols, J.D., King, O.R.T., Clarke, J.T. et al. Dynamic infrared aurora on Jupiter. Nat Commun 16, 3907 (2025). https://doi.org/10.1038/s41467-025-58984-z
