El telescopio James Webb revela la estructura vertical de la atmósfera de Urano
Un equipo internacional de astrónomos ha logrado cartografiar, por primera vez, la estructura vertical de la atmósfera superior de Urano. Este hito científico ha sido posible gracias a las capacidades avanzadas del Telescopio Espacial James Webb (JWST), operado conjuntamente por la NASA, la Agencia Espacial Europea (ESA) y la Agencia Espacial Canadiense (CSA). Utilizando el espectrógrafo NIRSpec, los investigadores han conseguido observar el tenue resplandor emitido por moléculas situadas en las capas más altas de la atmósfera uraniana, descubriendo cómo varían la temperatura y las partículas cargadas con la altitud a lo largo del planeta.
Urano, el séptimo planeta del Sistema Solar, es una de las denominadas «gigantes de hielo», junto con Neptuno. Estos planetas presentan una composición y dinámica atmosférica muy diferentes a la de los gigantes gaseosos como Júpiter y Saturno. Hasta ahora, la estructura detallada de sus atmósferas superiores había permanecido prácticamente inaccesible debido a la debilidad de su brillo y la lejanía respecto a la Tierra. De hecho, la sonda Voyager 2 de la NASA, que sobrevoló Urano en 1986, proporcionó la mayor parte de los datos directos disponibles hasta la fecha, pero sus instrumentos no estaban optimizados para estudiar las complejas capas superiores del planeta.
El grupo de astrónomos, formado por expertos de diversos países y centros de investigación, realizó una observación continua de Urano durante casi una rotación completa del planeta, es decir, unas 17 horas terrestres. El uso de NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) permitió captar la débil luminiscencia generada por moléculas como el hidrógeno y el metano, presentes en las capas superiores, por encima de las nubes visibles. Este tipo de observaciones espectroscópicas en el infrarrojo cercano es crucial para desentrañar los gradientes de temperatura y la distribución de partículas cargadas, lo que permite comprender cómo se distribuye y transporta la energía en la atmósfera de Urano.
El análisis de los datos ha revelado, por primera vez, el perfil vertical de temperatura y la presencia de auroras y emisiones energéticas en distintas altitudes. Las observaciones indican que la atmósfera superior de Urano es más dinámica de lo que se creía. Se han detectado variaciones térmicas y eléctricas asociadas probablemente a la interacción del campo magnético del planeta con el viento solar, fenómeno que recuerda a las auroras terrestres pero con características únicas debido a la inclinación extrema del eje de Urano y la excentricidad de su campo magnético.
El hallazgo tiene implicaciones no solo para el estudio de Urano, sino para la comprensión general de los planetas gigantes de hielo, un tipo de planeta que, según los exoplanetólogos, es muy común en otras estrellas de la Vía Láctea. Al comparar la distribución de la energía en las atmósferas de Urano y Neptuno con la de los exoplanetas similares, se podrán afinar los modelos de formación planetaria y evolución atmosférica.
Este avance se suma a una serie de descubrimientos recientes realizados por telescopios espaciales como el James Webb, que está revolucionando la astrofísica desde su lanzamiento en 2021. El JWST ha permitido, por ejemplo, captar detalles sin precedentes de atmósferas de exoplanetas, así como observar los primeros instantes de la formación estelar en galaxias lejanas. La colaboración entre NASA, ESA y CSA ha sido crucial para la obtención de estos resultados, que demuestran el valor de la cooperación internacional en la exploración espacial.
La revelación de la estructura vertical de la atmósfera de Urano supone un paso adelante en el conocimiento de los procesos físicos que rigen estos mundos lejanos. Además, abre la puerta a futuras misiones dirigidas específicamente al estudio de Urano y Neptuno, planetas que aún guardan muchos secretos y que podrían ser claves para comprender la diversidad planetaria en el universo. La ESA, por ejemplo, estudia actualmente propuestas para enviar orbitadores o sondas atmosféricas a estos planetas en las próximas décadas, una hazaña tecnológica que requerirá la experiencia adquirida en misiones previas como las de Júpiter o Marte.
En definitiva, la nueva cartografía vertical de la atmósfera superior de Urano lograda por el James Webb no solo enriquece nuestro conocimiento sobre este enigmático gigante helado, sino que también impulsa el desarrollo de técnicas que serán esenciales en la futura exploración planetaria, tanto en nuestro Sistema Solar como en sistemas estelares lejanos.
(Fuente: ESA)
