En el pasado, los astrónomos han observado indicios prometedores de actividad auroral en Neptuno.
Sin embargo, la obtención de imágenes y la confirmación de las auroras en Neptuno han sido un misterio para los astrónomos durante mucho tiempo, a pesar de las detecciones exitosas en Júpiter, Saturno y Urano. Neptuno era la pieza clave para detectar auroras en los planetas gigantes de nuestro Sistema Solar. Ahora, la sensibilidad del Webb en el infrarrojo cercano ha permitido observar este fenómeno.
Los datos se obtuvieron en junio de 2023 mediante el Espectrógrafo de Infrarrojo Cercano del Webb. Además de la imagen del planeta, los astrónomos obtuvieron un espectro para caracterizar la composición y medir la temperatura de la atmósfera superior del planeta (la ionosfera).
Por primera vez, encontraron una línea de emisión extremadamente prominente que indica la presencia del catión trihidrógeno (H₃), que puede formarse en las auroras. En las imágenes de Neptuno del Webb, la aurora brillante aparece como manchas representadas en cian.
Inédito logro astronómico: Webb captura las auroras de Neptuno por primera vez
La actividad auroral observada en Neptuno es notablemente diferente a la que estamos acostumbrados a ver aquí en la Tierra, o incluso en Júpiter o Saturno. En lugar de limitarse a los polos norte y sur del planeta, las auroras de Neptuno se localizan en las latitudes medias geográficas del planeta; piense en la ubicación de Sudamérica en la Tierra.
Esto se debe a la extraña naturaleza del campo magnético de Neptuno, descubierto originalmente por la Voyager 2 de la NASA en 1989, que presenta una inclinación de 47 grados con respecto al eje de rotación del planeta. Dado que la actividad auroral se concentra donde los campos magnéticos convergen en la atmósfera del planeta, las auroras de Neptuno se encuentran lejos de sus polos de rotación.
La revolucionaria detección de las auroras de Neptuno nos ayudará a entender cómo el campo magnético de Neptuno interactúa con las partículas que salen del Sol hacia los confines de nuestro sistema solar, una ventana totalmente nueva en la ciencia atmosférica de los gigantes de hielo.
A partir de las observaciones del Webb, el equipo científico también midió la temperatura de la parte superior de la atmósfera de Neptuno por primera vez desde el paso de la Voyager 2. Los resultados dan una pista de por qué las auroras de Neptuno permanecieron ocultas a los astrónomos durante tanto tiempo: la atmósfera superior de Neptuno se ha enfriado varios cientos de grados.
Webb captura las auroras de Neptuno por primera vez
A lo largo de los años, los astrónomos han predicho la intensidad de las auroras de Neptuno basándose en la temperatura registrada por la Voyager 2.
Una temperatura considerablemente más fría resultaría en auroras mucho más tenues. Esta baja temperatura probablemente sea la razón por la que las auroras de Neptuno han permanecido indetectables durante tanto tiempo. El drástico enfriamiento también sugiere que esta región de la atmósfera puede cambiar considerablemente a pesar de que el planeta se encuentra 30 veces más lejos del Sol que la Tierra.
Equipados con estos nuevos hallazgos, los astrónomos ahora esperan estudiar Neptuno con el Webb a lo largo de un ciclo solar completo, un período de 11 años de actividad impulsado por el campo magnético del Sol. Los resultados podrían proporcionar información sobre el origen del extraño campo magnético de Neptuno e incluso explicar por qué está tan inclinado.
Estas observaciones se obtuvieron como parte de las Observaciones en Tiempo Garantizado del programa 1249 (Investigador Principal: L. Fletcher). Los resultados del equipo se han publicado en Nature Astronomy.
