Un grupo de investigadores ha logrado confirmar la existencia de auroras infrarrojas en Urano. Su presencia es un gran hallazgo. Permitirá entender mejor qué sucede con el campo magnético del planeta, que no está alineado con su eje de rotación. Es un planeta muy curioso…
Las auroras infrarrojas de Urano proporcionan muchas pistas
Las auroras suceden cuando las partículas cargadas, del viento solar y el entorno cercano a un planeta, se ven atrapadas en el campo magnético de ese planeta. Esto provoca que desciendan hasta la atmósfera, donde chocan con las partículas que se encuentran allí. Este mecanismo tiene lugar en la Tierra, dejándonos auroras en los polos norte y sur de nuestro planeta. No suceden solo aquí. Otros planetas del Sistema Solar experimentan auroras. Se han detectado en los planetas gigantes y, también, en Marte, a pequeña escala.
Venus, seguramente, no experimenta auroras parecidas, porque no tiene un campo magnético propio. Sin embargo, es posible que experimente algo similar durante fenómenos de viento solar particularmente intenso. En el caso de los planetas exteriores, la composición de sus atmósferas es diferente. Esto quiere decir que las auroras tienen lugar en la longitud de onda ultravioleta y en infrarrojo. Son invisibles a nuestros ojos. Urano, además, tiene un campo magnético muy interesante. Su motor no se encuentra en el centro del planeta.
Además, está desalineado 59 grados respecto al eje de rotación del planeta. Está inclinado 90 grados respecto al plano del Sistema Solar. Esta configuración implica que la magnetosfera de Urano sea asimétrica y que la intensidad de su campo varíe en función de la ubicación que se observe. Conecta con el viento solar una vez en cada día de Urano (que tiene una duración de 17 horas). El planeta muestra algo de actividad de auroras. Sucede especialmente en los polos y el telescopio Hubble fue capaz de detectar algunas en 2011.
Las auroras infrarrojas de Urano dan mucha información
Las auroras infrarrojas de Urano aparecieron en observaciones realizadas con el instrumento NIRSPEC, del telescopio Keck II, el 5 de septiembre de 2006. Un grupo de investigadores analizó las observaciones y se centraron en la longitud de onda emitida por la partícula cargada de H3+ (hidrógeno triatómico). En el espectro infrarrojo, las líneas espectrales de H3+ variarán en brillo. Estas variaciones dependen, básicamente, de la temperatura de la partícula y de lo densa que sea la capa de la atmósfera en la que esté presente. Es decir, las líneas de H3+ son un termómetro de esa capa atmosférica.
Lo más interesante es que las mediciones del observatorio Keck muestran que el H3+ aumenta en densidad en la atmósfera de Urano. Además, no se ve mucho cambio en la temperatura. Algo que parece estar relacionado con la presencia de auroras infrarrojas. En ese sentido, Emma Thomas, autora principal del estudio, explica que la temperatura de Urano, y los gigantes gaseosos, es mucho más alta de lo que debería si solo recibiesen la energía del Sol. Por lo que es inevitable preguntarse cuál es la fuente de esa energía.
Una posibilidad es que sea producto de auroras energéticas. Generan y empujan el calor desde la aurora hacia el ecuador magnético del planeta. Las auroras infrarrojas de Urano pueden ayudar a los científicos a entender mejor otros planetas similares a Urano en torno a otras estrellas. La mayoría de exoplanetas, como cuentan los investigadores, están dentro de la categoría de minineptunos. Por tanto, su tamaño es parecido al de Neptuno y Urano. Esto también puede suponer que tengan características atmosféricas y magnéticas parecidas.
Una conexión entre atmósfera y campo magnético
El análisis de las auroras de Urano conecta el campo magnético con su atmósfera, permitiendo realizar predicciones sobre las atmósferas y los campos magnéticos de estos mundos y, por tanto, hasta qué puntos podrían ser hospitalarios para la vida. Otra implicación fascinante tiene que ver con nuestro planeta. Periódicamente, la Tierra sufre la inversión de los polos magnéticos. En esencia, el norte pasa al sur y viceversa. Es un fenómeno natural pero está muy poco entendido. No hay muchos estudios sobre esa inversión.
Podría afectar a los satélites, así como a los sistemas de comunicación y navegación. Los resultados de Urano pueden proporcionar una pista sobre cualquier posible efecto. El proceso tiene lugar cada día en Urano debido a la desalineación entre el eje de rotación y el eje magnético. Los investigadores quieren seguir estudiando las auroras de Urano por varios motivos. Entre otros, pueden ayudar a comprender mejor qué sucederá en la Tierra cuando llegue la próxima inversión de los polos. Ayudará a entender qué impacto tendrá en el campo magnético.
El trabajo de este equipo de investigadores, en el campo de las auroras de Urano, es el más reciente de los 30 años de observaciones del planeta. Las auroras infrarrojas son el descubrimiento más reciente. Los resultados obtenidos ayudarán a expandir el conocimiento de los gigantes helados y sus auroras. Además, ayudarán a comprender mejor los campos magnéticos planetarios del Sistema Solar, de exoplanetas e, incluso, de nuestro propio planeta. Hasta los gigantes helados pueden proporcionar información muy valiosa.
Estudio
El estudio es E. Thomas, H. Melin, T. Stallard et al.; «Detection of the infrared aurora at Uranus with Keck-NIRSPEC». Publicado en la revista Nature Astronomy el 23 de octubre de 2023. Puede consultarse en este enlace.
Referencias: Universe Today
