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James Webb ve un magnífico espectáculo de luces brillantes en Júpiter

Júpiter James Webb
DTES

Aquí en la Tierra, a veces experimentamos hermosas auroras brillantes debido a la actividad del sol, mejor conocida como la aurora boreal. Pero la Tierra no es el único planeta que experimenta este fenómeno, ya que las auroras también se ven en planetas como Marte y Neptuno. Ahora, el telescopio espacial James Webb ha capturado un impresionante ejemplo de este fenómeno en acción en Júpiter, donde el espectáculo de luz de las auroras es cientos de veces más brillante que en la Tierra.

Las auroras ocurren cuando las partículas energéticas del sol interactúan con la atmósfera de un planeta y, por lo general, se ven alrededor de los polos magnéticos del planeta. Observar el efecto en Júpiter no solo es visualmente impactante, sino que también es una forma de que los astrónomos aprendan sobre la enorme y compleja magnetosfera de Júpiter.

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Las auroras fueron detectadas cuando Webb estaba realizando observaciones el 25 de diciembre de 2023, el día de Navidad, aunque el análisis acaba de publicarse.

«Fue un regalo de Navidad, ¡me dejó boquiabierto!», dijo el investigador principal, Jonathan Nichols, de la Universidad de Leicester, Reino Unido. «Queríamos ver qué tan rápido cambian las auroras, esperando que se desvanezcan pesadamente, tal vez durante un cuarto de hora más o menos. En cambio, observamos que toda la región auroral burbujeaba y estallaba con luz, a veces variando por segundo».

Las auroras de Júpiter son un poco diferentes a las de la Tierra, ya que no solo se forman a partir de tormentas solares, sino que también reciben un impulso del fuerte campo magnético del planeta, que atrae partículas cargadas tanto del sol como de su luna, Io, que está cubierta de volcanes. A medida que estos volcanes arrojan materia al espacio, son lanzados con suficiente fuerza para escapar de la gravedad de la luna y terminan arrastrados a la órbita de Júpiter. Cuando estas partículas son atraídas y aceleradas debido a la gravedad masiva del planeta, golpean la atmósfera de Júpiter a altas velocidades, creando el efecto brillante en los gases atmosféricos.

Sin embargo, todavía hay muchas preguntas sobre las auroras en Júpiter. Los investigadores están perplejos por las diferencias en las observaciones entre los telescopios espaciales Webb y Hubble, que observan en diferentes longitudes de onda pero parecen mostrar diferentes parches de brillo.

«Lo que hizo que estas observaciones fueran aún más especiales es que también tomamos imágenes simultáneamente en el ultravioleta con el Telescopio Espacial Hubble de la NASA», dijo Nichols. «Curiosamente, la luz más brillante observada por Webb no tenía una contraparte real en las imágenes del Hubble. Esto nos ha dejado rascándonos la cabeza. Para causar la combinación de brillo observada tanto por Webb como por el Hubble, necesitamos tener una combinación de grandes cantidades de partículas de muy baja energía que golpeen la atmósfera, lo que anteriormente se pensaba que era imposible. Todavía no entendemos cómo sucede esto».

Diego Bastarrica
Diego Bastarrica es periodista y docente de la Universidad Diego Portales de Chile. Especialista en redes sociales…
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Neptuno está tan lejos, a unos asombrosos 3.000 millones de millas del Sol, que hay mucho que aún no sabemos sobre este planeta. Desde las temperaturas fluctuantes hasta el descubrimiento de pequeñas lunas allí, pasando por los debates sobre el verdadero color del planeta, Neptuno sigue sorprendiendo. Ahora, sin embargo, los investigadores han descubierto otra característica distintiva allí: un brillante resplandor auroral.
Neptuno a menudo se ve ligeramente diferente en las observaciones, ya que tiene manchas oscuras que aparecen periódicamente. Pero también puede ser brillante a veces, como muestran las observaciones de auroras allí: en la imagen de arriba, las auroras se muestran en color cian.
Detectadas por el telescopio espacial James Webb, las auroras ocurren cuando las partículas energéticas del sol interactúan con la atmósfera de un planeta, creando un espectáculo de luces brillantes. Es el mismo efecto que se ve en la Tierra (y a menudo se llama auroras boreales), y también se ha visto en otros planetas como Marte, pero esta es la primera vez que se ve en Neptuno.
"Resulta que en realidad obtener imágenes de la actividad auroral en Neptuno solo era posible con la sensibilidad del infrarrojo cercano de Webb", dijo el investigador principal, Henrik Melin, de la Universidad de Northumbria. "Fue tan impresionante no solo ver las auroras, sino que el detalle y la claridad de la firma realmente me sorprendieron".
Los datos se recopilaron utilizando un instrumento Webb llamado Espectrógrafo de Infrarrojo Cercano, que también puede decir lo que está presente en la atmósfera del planeta. Encontró indicios de una molécula llamada catión trihidrógeno (H3+), que se cree que es creada por las auroras.
"H3+ ha sido un claro indicador de actividad auroral en todos los gigantes gaseosos (Júpiter, Saturno y Urano), y esperábamos ver lo mismo en Neptuno a medida que investigamos el planeta a lo largo de los años con las mejores instalaciones terrestres disponibles", explicó la científica de Webb Heidi Hammel. "Solo con una máquina como Webb finalmente hemos obtenido esa confirmación".
Sin embargo, a pesar de las similitudes con las actividades aurorales de otros planetas del sistema solar, las auroras de Neptuno tienen un carácter propio. Debido a la forma en que orbita el planeta, casi completamente inclinado hacia un lado, sus auroras no están sobre sus polos norte y sur como lo están en otros planetas. Al investigar el fenómeno, los científicos también descubrieron que la parte superior de la atmósfera de Neptuno era bastante diferente de lo que esperaban.
"Me quedé asombrado: la atmósfera superior de Neptuno se ha enfriado varios cientos de grados", dijo Melin. "De hecho, la temperatura en 2023 fue poco más de la mitad de la de 1989".
Ahora, con Webb, los científicos finalmente pueden estudiar los extraños misterios de Neptuno, como cómo su atmósfera se está enfriando tan rápido.
"A medida que miramos hacia el futuro y soñamos con futuras misiones a Urano y Neptuno, ahora sabemos lo importante que será tener instrumentos sintonizados a las longitudes de onda de la luz infrarroja para continuar estudiando las auroras", dijo el investigador Leigh Fletcher de la Universidad de Leicester. "Este observatorio finalmente ha abierto la ventana a esta última ionosfera previamente oculta de los planetas gigantes".
La investigación se publica en Nature Astronomy.
 

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James Webb captura una magnífica imagen de un tornado cósmico
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El telescopio espacial James Webb ha capturado otra impresionante imagen del espacio, esta vez mostrando las dramáticas escenas alrededor de una estrella bebé. Las estrellas muy jóvenes pueden lanzar poderosos chorros de gas caliente a medida que se forman, y cuando estos chorros chocan con el polvo y el gas cercanos, forman estructuras llamativas llamadas objetos Herbig-Haro.
Esta nueva imagen muestra Herbig-Haro 49/50, ubicado cerca de la Tierra a solo 630 años luz de distancia en la constelación de Camaleón. Los científicos han observado este objeto antes, utilizando el Telescopio Espacial Spitzer, y llamaron al objeto "Tornado Cósmico" debido a su forma de cono. Para mostrar los impresionantes poderes del James Webb para capturar objetos como este con exquisito detalle, se puede comparar la imagen del Spitzer de 2006 y la nueva imagen del James Webb.
Si miras la imagen completa con todos sus detalles, notarás un objeto en la parte superior izquierda que se encuentra justo en la punta del tornado. Cuando los investigadores usaron Spitzer por primera vez para observar este objeto, notaron un objeto borroso aquí en la punta y se preguntaron qué podría ser, pero la imagen no era lo suficientemente detallada como para mostrarlo en detalle. Ahora, con Webb, está claro que el objeto es en realidad una galaxia espiral que está en el fondo, y que simplemente se alinea con el objeto Herbig-Haro visto desde la Tierra.

El objeto fue observado utilizando la NIRCam (Cámara de Infrarrojo Cercano) y el MIRI (Instrumento de Infrarrojo Medio) de Webb, cada uno de los cuales observa en porciones ligeramente diferentes de la longitud de onda infrarroja para construir una imagen más detallada del objetivo. Los instrumentos seleccionan las moléculas calientes brillantes de hidrógeno, dióxido de carbono y polvo, que se ven en rojo y naranja.
Estos gases y granos de polvo son energizados por los chorros de material que fluyen de una protoestrella llamada Cederblad 110 IRS4, que se cree que es la fuente del objeto. Esta estrella en particular no se captura en la imagen de Webb, pero se encuentra en la parte inferior y a la derecha de la imagen.
Esta protoestrella es solo un bebé, a una edad de decenas de miles a un millón de años, en comparación con nuestro sol, que tiene 4.500 millones de años. Sin embargo, las nubes de polvo que se encuentran en esta región, llamada el complejo de nubes Chamaeleon I, son similares a las que nuestro sol podría haberse formado originalmente. Imágenes como esta ayudan a los científicos a comprender las etapas dramáticas y tempestuosas del desarrollo temprano de las estrellas.

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La galaxia más lejana jamás descubierta esconde un secreto sorprendente
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Herramientas como el telescopio espacial James Webb están permitiendo a los científicos mirar más atrás en la historia del universo que nunca, descubriendo objetos increíblemente distantes como galaxias de los primeros cientos de millones de años del universo. Ahora, los astrónomos han observado la galaxia JADES-GS-z14-0, la galaxia más distante conocida, y han encontrado algo aún más notable: indicios de presencia de oxígeno allí.
Esta galaxia está tan lejos que su luz tardó 13.400 millones de años en llegar a nosotros, lo que significa que tenemos una visión de cómo era solo 300 millones de años después del Big Bang. Para una galaxia tan joven en la etapa temprana del universo, los científicos esperarían encontrar grandes cantidades de hidrógeno y helio, ya que estos elementos estaban presentes en las galaxias más tempranas, pero usando un telescopio terrestre llamado ALMA (Atacama Large Millimeter Array), también encontraron oxígeno. No se esperaba que eso apareciera hasta que la galaxia fuera mucho más antigua.
"Es como encontrar a un adolescente donde solo esperarías bebés", dijo el investigador principal, Sander Schouws, del Observatorio de Leiden. "Los resultados muestran que la galaxia se ha formado muy rápidamente y también está madurando rápidamente, lo que se suma a un creciente cuerpo de evidencia de que la formación de galaxias ocurre mucho más rápido de lo que se esperaba".

Esta vista de campo amplio del Digitized Sky Survey 2 muestra la región del cielo alrededor de JADES-GS-z14-0, la galaxia más distante conocida hasta ahora. La galaxia se encuentra en el centro del encuadre, pero es demasiado débil para ser vista aquí. Las observaciones realizadas con el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) han revelado la presencia de oxígeno en esta galaxia, la detección más lejana de oxígeno hasta ahora. ESO/Estudio Digitalizado del Cielo 2. Agradecimientos: Davide De Martin

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