El Telescopio Espacial James Webb (JWST) comenzará a investigar los espectaculares espectáculos de luces de los gigantes del sistema solar Urano y Saturno.
Dos equipos separados de astrónomos de la Universidad de Leicester utilizarán el telescopio espacial de 10 mil millones de dólares para estudiar las auroras sobre el gigante gaseoso Saturno y el gigante helado Urano. El objetivo será explicar con mayor detalle los procesos que crean estos espectáculos de luces polares sobre diferentes planetas.
«El JWST ya está cambiando la forma en que percibimos el universo, desde el sistema solar, nuestro propio patio cósmico, hasta las primeras galaxias formadas al principio de los tiempos», dijo Henrik Melin de la Escuela de Física y Astronomía de la Universidad de Leicester, quien dirigirá la investigación de Urano, dijo en un comunicado. «Estoy encantado de que me hayan concedido tiempo en este notable observatorio, y estos datos darán forma fundamental a nuestra comprensión tanto de Saturno como de Urano».
Las auroras son familiares para los observadores del cielo sobre la Tierra como las impresionantes auroras boreales y auroras australes, que se pueden ver a lo largo de los polos de nuestro planeta cuando aparecen.
Estos espectáculos de luces se generan sobre la Tierra cuando las partículas cargadas que fluyen desde el viento solar del sol golpean el campo magnético protector de nuestro planeta, conocido como magnetosfera. Estas partículas viajan a lo largo de las líneas del campo magnético y salen detrás de la Tierra, pero al hacerlo, interactúan con las partículas de nuestra atmósfera, creando una luz brillante.
Cuando el Sol expulsa grandes volúmenes de plasma estelar en las llamadas eyecciones de masa coronal, las auroras son más prominentes y pueden verse en latitudes más bajas sobre la Tierra.
Aunque se han visto auroras antes en otros planetas del sistema solar, y deberían ser posibles alrededor de cualquier planeta con atmósfera y campo magnético, se sabe menos sobre estos espectáculos de luces extraterrestres.
Actualmente se sabe relativamente poco sobre las auroras de Urano, un gigante de hielo con una atmósfera de agua, amoníaco y metano.
De hecho, fue apenas el año pasado, después de tres décadas de investigación, que un equipo de investigación de la Facultad de Física y Astronomía de la Universidad de Leicester, dirigido por Ph.D. La estudiante Emma Thomas confirmó una aurora infrarroja alrededor de Urano.
Debido a un impacto pasado con un cuerpo del tamaño aproximado de la Tierra, Urano está inclinado en un ángulo de 97,77 grados. Esto significa que sus polos están orientados casi directamente hacia y lejos del sol, y sus auroras están ubicadas alrededor de lo que normalmente sería el ecuador de un planeta del sistema solar.
Mientras Melin y sus colegas utilizan el JWST para observar las auroras de Urano, que es el séptimo planeta desde el sol, investigarán algo sugerido por este descubrimiento previo de auroras uranianas: ¿Son las auroras de este planeta distante responsables de mantenerlo más cálido que ¿esperado?
«La temperatura de todos los planetas gigantes gaseosos, incluido Urano, está cientos de grados Kelvin/Celsius por encima de lo que predicen los modelos si sólo son calentados por el sol, lo que nos deja con la gran pregunta de cómo estos planetas son mucho más calientes de lo esperado», Thomas dijo el año pasado. «Una teoría sugiere que la causa de esto es la energética aurora, que genera y empuja el calor de la aurora hacia el ecuador magnético».
El estudio JWST de Urano comenzará a principios de 2025; Capturará imágenes del gigante de hielo durante un solo día para el planeta, que dura alrededor de 17 horas terrestres. Esto debería permitir al equipo mapear las emisiones aurorales a lo largo de toda una rotación del campo magnético de Urano.
Los científicos también intentarán descubrir si las emisiones se producen cuando el campo magnético de Urano interactúa con el viento solar, como ocurre sobre la Tierra, o si las partículas cargadas que interactúan provienen de fuentes dentro del sistema similar a cómo Júpiter crea sus auroras. También existe la posibilidad de que las auroras de Urano se creen como una combinación de estos fenómenos, tal como parecen generarse las auroras de Saturno.
El proyecto JWST Saturn aurora, dirigido por el científico Luke Moore del Centro de Física Espacial de la Universidad de Boston, observará la región auroral norte del gigante gaseoso durante un día saturniano completo de 10,6 horas. Esto permitirá al equipo monitorear cómo cambia la temperatura de esta región a medida que gira el gigante gaseoso.
Al revelar por primera vez las energías aurorales atmosféricas de Saturno, el equipo espera aprender más sobre las fuentes de partículas cargadas dentro de la atmósfera del gigante gaseoso que impulsan sus auroras.
Una vez que estos hallazgos estén disponibles, los científicos podrán comprender mejor los procesos que crean auroras en el sistema solar y el papel que estos mecanismos tienen en la Tierra en particular. Quizás los resultados también puedan ayudar a los astrónomos a obtener información sobre las auroras alrededor de planetas más allá del sistema: planetas extrasolares o «exoplanetas».
“La mayoría de los exoplanetas descubiertos hasta ahora pertenecen a la categoría subneptuno y, por lo tanto, son físicamente similares en tamaño a Neptuno y Urano. Esto también puede significar características magnéticas y atmosféricas similares», dijo Thomas. «Al analizar la aurora de Urano, que se conecta directamente tanto con el campo magnético como con la atmósfera del planeta, podemos hacer predicciones sobre las atmósferas y los campos magnéticos de estos mundos y, por lo tanto, su idoneidad. por vida.»
Con información de Space.com
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