El telescopio James Webb logra mapear por primera vez la extraña estructura vertical de Urano

El telescopio James Webb ha vuelto a hacer historia. Un equipo internacional de astrónomos ha conseguido, por primera vez, cartografiar la estructura vertical de la atmósfera superior de Urano, revelando cómo varían la temperatura y las partículas cargadas a medida que se gana altura en este gigante de hielo.

Crédito: ESA/Webb, NASA, CSA, STScI, P. Tiranti, H. Melin, M. Zamani (ESA/Webb).

Utilizando el avanzado instrumento NIRSpec, el equipo observó Urano durante casi una rotación completa para captar el tenue resplandor de moléculas situadas muy por encima de las nubes. Estos datos ofrecen el retrato más detallado hasta la fecha sobre dónde se forman las auroras del planeta y cómo las moldea su inusual campo magnético inclinado.

El estudio, liderado por Paola Tiranti de la Universidad de Northumbria, mapeó la temperatura y la densidad de iones en la ionosfera, una región que se extiende hasta 5.000 kilómetros sobre las nubes. Los resultados muestran que las temperaturas alcanzan su punto máximo entre los 3.000 y 4.000 kilómetros, mientras que la densidad de iones llega a su máximo alrededor de los 1.000 kilómetros.

«Es la primera vez que podemos ver la atmósfera superior de Urano en tres dimensiones», afirmó Tiranti. «Con la sensibilidad del Webb, podemos rastrear cómo la energía se desplaza hacia arriba y observar la influencia de su campo magnético ladeado».

Un clima en descenso y el misterio de sus auroras

Los datos del Webb también confirman que la atmósfera superior de Urano todavía se está enfriando, extendiendo una tendencia que comenzó a principios de la década de 1990. El equipo midió una temperatura promedio de unos 426 kelvins (aproximadamente 150 grados Celsius), un valor que, aunque parezca elevado, es significativamente inferior a los registros de misiones previas.

Este fenómeno se explica porque las capas externas de los gigantes gaseosos sufren una «crisis energética»: son mucho más calientes de lo que el Sol debería permitir. Sin embargo, frente a los casi 500 °C medidos hace décadas, los nuevos datos del Webb confirman que Urano está liberando calor de forma progresiva, resolviendo parte de este enigma climático.

Se detectaron dos brillantes bandas aurorales cerca de los polos magnéticos de Urano, junto con una reducción en la emisión y en la densidad de iones en parte de la región situada entre ambas bandas (una característica probablemente vinculada a las transiciones en las líneas del campo magnético). Crédito: ESA/Webb, NASA, CSA, STScI, P. Tiranti, H. Melin, M. Zamani (ESA/Webb)

Este enfriamiento, asimismo, convive con una actividad electromagnética fascinante: el Webb detectó dos brillantes bandas aurorales cerca de los polos magnéticos. Entre ellas, existe una zona de baja densidad de iones vinculada a la extraña geometría magnética de Urano, que controla el flujo de partículas de forma similar a lo que ocurre en los polos de Júpiter.

«La magnetosfera de Urano es una de las más extrañas del sistema solar», añadió Tiranti.

Los secretos de los gigantes de hielo

La investigación actual, publicada en la revista científica Geophysical Research Letters, se basó en datos del programa 5073 del Webb, que utilizó el instrumento NIRSpec el 19 de enero de 2025 durante 15 horas de observación continua.

Los resultados —que permitieron revelar esta estructura vertical con semejante detalle— ayudan a comprender el equilibrio energético de los gigantes de hielo, un paso crucial para caracterizar planetas similares que orbitan estrellas lejanas.

Fuente: ESA/Webb. Edición: MP.