El telescopio James Webb revela auroras “vivas” en Júpiter que cambian en segundos y desconciertan a la ciencia

El telescopio espacial James Webb ha revelado un fenómeno sin precedentes en Júpiter: auroras infrarrojas que cambian en apenas segundos, una velocidad de variación que ha dejado perplejos a los científicos. Lo que parecía una observación de rutina del hemisferio norte del planeta el pasado 25 de diciembre de 2023, terminó mostrando un espectáculo de luces tan dinámico y extremo que desafía las teorías conocidas sobre la atmósfera del gigante gaseoso.

Las imágenes, procesadas por un equipo liderado por el astrofísico Jonathan D. Nichols y publicadas en la revista Nature Communications, captaron emisiones aurorales de trihidrógeno que fluctuaban con una resolución temporal de tres segundos. Esta molécula, clave para comprender la atmósfera superior joviana, mostró un comportamiento tan inestable que sugiere un entorno mucho más energético y variable de lo que se pensaba.

“Estas observaciones abren una nueva ventana diagnóstica para la magnetosfera e ionosfera jovianas”, escriben los investigadores.

Pulsos, extinciones y misterios sin resolver

Entre los fenómenos más sorprendentes se encuentran las “extinciones”, caídas súbitas de la intensidad auroral. En un caso, la emisión infrarroja descendió un 40 % en apenas 12 segundos. Además, se detectaron pulsaciones aurorales que se propagaban a velocidades de hasta 60 km por segundo, con una cadencia de 1,6 minutos. Todo esto revela una aurora “viva” y extremadamente dinámica, lejos del modelo tradicional que la consideraba relativamente estable.

Más desconcertante aún fue la comparación con imágenes ultravioletas obtenidas simultáneamente por el telescopio Hubble: zonas brillantes en el infrarrojo no tenían equivalente en el ultravioleta, lo que contradice los modelos que asumen una fuente común de energía para ambos tipos de emisión.

El papel crucial del H₃⁺

El estudio también permitió calcular por primera vez la vida media del H₃⁺: unos 150 segundos en promedio, aunque en eventos extremos podría ser tan corta como 29 segundos. Esta duración determina cuánto tiempo puede esta molécula ayudar a enfriar la atmósfera superior de Júpiter tras un estallido energético. Un H₃⁺ de vida corta implica que el planeta retiene más calor del que se pensaba, alterando el equilibrio térmico que los modelos actuales intentan describir.

A partir de estos datos, los investigadores también estimaron la densidad electrónica de la ionosfera joviana, con valores que coinciden con estudios indirectos previos y aportan nuevas pistas sobre la estructura interna de esta capa atmosférica.

Energía inexplicable en la región del anochecer

Uno de los mayores enigmas detectados se encuentra en la llamada Región Activa del Anochecer (DAR). Allí, las emisiones de H₃⁺ fueron tan intensas que superaron la energía teórica disponible a partir de la precipitación de partículas energéticas. Es decir, el planeta emitió más luz de la que, en teoría, podía generar, lo que sugiere que otros mecanismos —como fricción iónica o corrientes eléctricas— podrían estar en juego, aunque aún sin explicación satisfactoria.

La hipótesis más plausible, por ahora, apunta a que lo que cambia no es la temperatura del gas, sino la cantidad de moléculas de H₃⁺ presentes, lo que explicaría la variabilidad sin necesidad de procesos térmicos lentos.

Implicaciones más allá de Júpiter

El impacto de este estudio va más allá del sistema joviano. La dinámica del H₃⁺ podría ser relevante para entender las atmósferas de otros planetas gigantes, exoplanetas e incluso enanas marrones. Además, los resultados obligan a replantear análisis anteriores hechos con exposiciones de baja resolución temporal: lo que antes parecía estable, tal vez estaba cambiando rápidamente sin que lo notáramos.

La combinación futura de los datos del James Webb con misiones como Juno y observaciones desde Tierra permitirá construir modelos más precisos. Por ahora, lo que queda claro es que Júpiter, aún después de siglos de observación, sigue sorprendiendo y se reafirma como un laboratorio natural imprescindible para la ciencia planetaria.

Un recordatorio potente de que, en el cosmos, todavía hay fenómenos que nos deslumbran sin darnos todas las respuestas.