Científicos captaron por primera vez una impactante aurora infrarroja en Urano

Los más avanzados instrumentos de observación astronómica permiten a los científicos realizar capturas de los cuerpos celestes y estrellas con más precisión y eficacia que hace unos pocos años.

Así astrónomos internacionales, utilizando datos archivados del telescopio gigante Keck II en Mauna Kea en Hawaii, han vislumbrado con éxito la aurora infrarroja de Urano por primera vez.

Al igual que las auroras en la Tierra, las de Urano se producen cuando partículas cargadas transportadas por el viento solar interactúan con el campo magnético del planeta y son canalizadas a lo largo de las líneas del campo magnético hacia los polos magnéticos. Cuando entran en la atmósfera de Urano, las partículas cargadas chocan con las moléculas atmosféricas, haciendo que esas moléculas brillen.

En la Tierra, la luz de las auroras proviene de colisiones con átomos de oxígeno y nitrógeno, siendo los colores principalmente rojo, verde y azul. En ese planeta, sin embargo, los gases atmosféricos dominantes son el hidrógeno y el helio a temperaturas mucho más bajas que en la Tierra. Esto da como resultado que el brillo de las auroras de Urano sea predominantemente en longitudes de onda ultravioleta e infrarroja.

La aurora ultravioleta de Urano fue vista por primera vez en 1986 por la sonda Voyager 2 de la NASA, que pasó por el planeta ese año. Se necesitaron casi 40 años para detectar su contraparte infrarroja.

Utilizando datos del espectrómetro de infrarrojo cercano Keck II (NIRSPEC) tomados en 2006, los astrónomos dirigidos por la estudiante graduada Emma Thomas de la Universidad de Leicester en Inglaterra identificaron líneas de emisión de la molécula H3+. H3+ es un catión trihidrógeno que contiene tres protones y sólo dos electrones, lo que significa que está cargado positivamente.

La emisión de Urano fue el resultado de la ionización del hidrógeno molecular y la formación de cationes H3+ tras colisiones con partículas cargadas, y la emisión creó un brillo auroral infrarrojo sobre el polo magnético norte. En esencia, el equipo de Thomas vio la aurora boreal de dicho planeta.

“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. 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”, precisó Tomás en un comunicado.

Otro misterio que las auroras podrían ayudar a resolver es por qué los campos magnéticos de Urano (y Neptuno) están desalineados con sus ejes de rotación en una cantidad tan grande: en Urano la desalineación es de 59 grados. Debido a que las auroras trazan la estructura del campo magnético de un planeta, que está acoplado a las capas superiores (la ionosfera y la termosfera) de la atmósfera, estudios más profundos podrían revelar pistas ocultas sobre el origen de esta desalineación.

En mayo de este año, Urano fue noticia, ya que a más de 4 décadas de su lanzamiento, se conoció que un nuevo modelo informático y un nuevo análisis de los datos de la Voyager sugieren que cuatro de las lunas más grandes de Urano probablemente tengan capas oceánicas entre sus núcleos y cortezas heladas.

Los científicos que trabajan en Urano afirmaron que el aislamiento y las posibles fuentes de calor en los mantos de sus lunas pueden contribuir a mantener el calor del océano, mientras que las sustancias anticongelantes como los cloruros, el amoníaco y las sales probablemente abunden en sus océanos.

El estudio es el primero en detallar la evolución de la composición interior y la estructura de las cinco grandes lunas: Ariel, Umbriel, Titania, Oberón y Miranda. El trabajo sugiere que cuatro de las lunas contienen océanos que podrían tener decenas de kilómetros de profundidad.

En total, al menos 27 lunas giran alrededor de Urano, y las cuatro más grandes van desde Ariel, con 720 millas (1160 kilómetros) de ancho, hasta Titania, que tiene 980 millas (1580 kilómetros) de ancho. Los científicos han pensado durante mucho tiempo que Titania, dado su tamaño, probablemente retenga el calor interno causado por la descomposición radiactiva. Anteriormente, las otras lunas se habían considerado demasiado pequeñas para retener el calor necesario para evitar que un océano interno se congelara, especialmente porque el calor creado por la atracción gravitacional de Urano es solo una fuente menor de calor.