Neptuno Revelado: Las Auroras Inesperadas que Transfoman Nuestra Visión del Gigante Helado

Neptuno siempre ha sido el enigma de nuestro sistema solar: un gigante de hielo gélido y distante que gira en la oscuridad, a casi 4.8 mil millones de kilómetros del Sol. Sin embargo, gracias al Telescopio Espacial James Webb (JWST) de la NASA, ahora vemos este mundo alienígena bajo una luz completamente nueva.

En el verano de 2023, el JWST capturó las auroras de Neptuno brillando en la atmósfera superior del planeta. Esta es la primera vez que se observan estas emisiones vibrantes en infrarrojo. Los resultados, publicados recientemente en la revista Nature Astronomy, nos brindan una ventana sin precedentes a la naturaleza de este gigante gaseoso.

Lejos de la familiar, y relativamente sencilla, esfera de cobalto que vemos en el espectro de luz visible, Neptuno aparece en las imágenes infrarrojas de Webb como un planeta dinámico y resplandeciente. Nubes brillantes y arcos relucientes de luz infrarroja trazan la actividad auroral energética mientras atraviesan su atmósfera. Es un retrato de una belleza inquietante y un gran avance científico para un planeta que sigue siendo un misterio para la ciencia.

La actividad auroral no es nueva en la Tierra, pero los científicos siempre han tenido un gran interés en cómo se ven las auroras en otros planetas del sistema solar. En comparación con planetas como Júpiter o Saturno, se sabe poco sobre las auroras de Neptuno, pero este descubrimiento lo cambia todo. La causa de este espectáculo de luces en un planeta tan distante y lo que revela sobre el funcionamiento interno de Neptuno aún se está estudiando, pero ya nos dan indicios de complejidades que los investigadores por fin comienzan a desentrañar.

Lo que nos revelan las auroras de Neptuno

Las auroras capturadas en Neptuno no son solo luces bonitas; ofrecen una ventana al comportamiento magnético y atmosférico de este planeta. El JWST realizó sus lecturas en junio de 2023 utilizando su Espectrógrafo de Infrarrojo Cercano, una herramienta que separa la luz en un espectro y proporciona a los científicos información valiosa sobre la composición química, la masa y otras propiedades de un objeto. Utilizando esta herramienta, los investigadores midieron la temperatura y la composición química de la ionosfera de Neptuno, la región de un planeta donde ocurren las auroras. Por primera vez, los científicos descubrieron lo que se conoce como una línea de emisión, una línea definida en un espectro resultante de una emisión de luz, proveniente del planeta.

Esta línea indicó la presencia de catión trihidrógeno (H3+), una molécula iónica que absorbe y luego libera energía en longitudes de onda infrarrojas cuando la luz solar la golpea (en la Tierra, la luz solar generalmente interactúa con gases de oxígeno y nitrógeno para formar nuestras auroras). Debido a observaciones similares de H3+ en Júpiter y Saturno, los científicos esperaban ver tales auroras en Neptuno, pero finalmente tienen la confirmación de este hecho. “Resulta que, en realidad, solo fue posible obtener imágenes de la actividad auroral en Neptuno gracias a la sensibilidad al infrarrojo cercano de Webb”, comentó el autor principal del estudio, Henrik Melin, en un comunicado de prensa.

Pero lo que distingue a Neptuno de los otros gigantes gaseosos es el hecho de que sus auroras no se limitan a ocurrir en sus polos. El planeta está mostrando su espectáculo de luces en sus latitudes medias geográficas, lo que sería como ver una exhibición auroral en la Tierra desde Centroamérica. Esta exhibición única debe su existencia al campo magnético igualmente único de Neptuno, que se encuentra inclinado 47 grados con respecto a los polos de rotación del planeta. Las partículas cargadas del Sol van a donde el campo magnético dicta, lo que resulta en la brillante luz azul que se despliega en el costado de Neptuno.

La atmósfera de Neptuno se está enfriando

Además de revelar la composición de la ionosfera de Neptuno, el JWST ha descubierto tendencias sorprendentes en la temperatura atmosférica del planeta. El estudio reciente sugiere que la atmósfera superior del planeta ha experimentado un enfriamiento significativo desde 1989, cuando la sonda Voyager 2 realizó su histórico sobrevuelo. Las temperaturas han bajado tan drásticamente que la atmósfera superior ahora está casi la mitad de cálida que hace más de 30 años.

Ese cambio de temperatura es importante. Los científicos creen que la disminución ha atenuado la actividad auroral de Neptuno, lo que posiblemente explica por qué había permanecido indetectable hasta ahora. Pero con las capacidades del JWST, los investigadores tienen una nueva herramienta para monitorear la ionosfera de Neptuno a lo largo del ciclo magnético de 11 años del Sol, un período durante el cual la actividad solar fluctúa y el campo magnético del Sol experimenta una inversión completa.

Cada dato cuenta. En la Tierra, los investigadores han estudiado las auroras tan de cerca que ahora podemos explicar cada color de las luces del norte y del sur en nuestro planeta, así como los diferentes tipos de auroras que existen. Estudiar las auroras en la Tierra nos ayuda a predecir tormentas geomagnéticas, pero también nos dice más sobre la naturaleza de cómo nuestro planeta interactúa con nuestra estrella. Neptuno no es diferente; estudiar sus auroras avanza nuestra comprensión de los mecanismos más amplios que gobiernan las atmósferas planetarias en todo el sistema solar.