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Ciencia

El James Webb ha resuelto uno de los misterios más incómodos de Saturno. Sus auroras estaban alterando las mediciones y confundiendo a los astrónomos desde hace más de 20 años

La rotación de Saturno llevaba años desconcertando a los astrónomos. Las mediciones no coincidían, como si el planeta se acelerara o frenara sin razón. Ahora, el James Webb ha identificado el proceso que estaba distorsionando las señales: un sistema atmosférico alimentado por sus propias auroras.
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Saturno tiene anillos espectaculares, lunas fascinantes y una costumbre bastante molesta para los astrónomos: hacer que incluso algo tan básico como su velocidad de rotación resulte difícil de medir. Durante años, distintas sondas y observaciones ofrecieron cifras que no terminaban de encajar entre sí. Y eso planteaba una pregunta incómoda, porque un planeta no debería cambiar su ritmo de giro sin una razón física muy clara.

Ahora, un nuevo estudio basado en observaciones del Telescopio Espacial James Webb parece haber cerrado por fin ese rompecabezas. La respuesta no estaba en un error simple ni en una aceleración real del planeta, sino en algo mucho más saturniano: sus auroras estaban interfiriendo con la señal que usamos para medir su rotación.

El problema empezó cuando Cassini vio un Saturno que no encajaba con el de Voyager

El James Webb ha resuelto uno de los misterios más incómodos de Saturno. Sus auroras estaban alterando las mediciones y confundiendo a los astrónomos desde hace más de 20 años
© NASA / JPL-Caltech / Instituto de Ciencias Espaciales.

La historia moderna de este misterio arrancó en 2004, cuando la sonda Cassini llegó a Saturno y midió su velocidad de rotación utilizando un método muy habitual en astronomía planetaria: seguir la periodicidad de sus emisiones de radio. Ese mismo enfoque ya había funcionado antes con otros gigantes gaseosos y, en teoría, debía dar un resultado parecido al que había obtenido Voyager 2 en 1981. Pero no ocurrió. Las cifras no coincidían.

Eso generó una tensión bastante seria, porque el problema no era solo estadístico. Si esas diferencias reflejaban un cambio real, implicarían que Saturno estaba modificando su velocidad de rotación sin una fuerza externa evidente. Y eso no tenía demasiado sentido. Con el tiempo, los científicos empezaron a sospechar que quizá el fallo no estaba en la rotación del planeta, sino en la señal que se estaba usando para medirla.

La pista apareció en 2021, cuando las auroras dejaron de ser un detalle bonito

El James Webb ha resuelto uno de los misterios más incómodos de Saturno. Sus auroras estaban alterando las mediciones y confundiendo a los astrónomos desde hace más de 20 años
© NASA / JPL-Caltech / Space Science.

Una parte importante de la respuesta empezó a tomar forma en 2021, cuando un equipo de la Universidad de Leicester analizó durante un mes las emisiones infrarrojas en la atmósfera superior de Saturno. Lo que encontraron fue una serie de flujos variables en la ionosfera que parecían estar vinculados a la actividad auroral del planeta.

Eso, por sí solo, no era raro. Las auroras aparecen cuando partículas cargadas interactúan con la atmósfera de un planeta y excitan sus átomos o moléculas, provocando emisiones de luz y de radiación en otras partes del espectro. En la Tierra, por ejemplo, están ligadas sobre todo al viento solar. En otros gigantes como Júpiter también pueden intervenir materiales expulsados por lunas volcánicas. Pero Saturno estaba haciendo algo un poco más extraño.

Los investigadores vieron que parte de esa actividad auroral parecía estar asociada no solo a la magnetosfera, sino también a vientos giratorios dentro de la propia atmósfera del planeta. Eso abría una posibilidad muy seria: que las auroras no fueran solo un efecto visual o electromagnético, sino parte activa de un sistema que también podía alterar las emisiones de radio usadas para medir la rotación.

La idea era potente, pero todavía faltaba entender de dónde venían exactamente esos vientos.

El James Webb encontró la pieza que faltaba: una “bomba de calor” alimentada por auroras

Ahí es donde entró el James Webb. Gracias a su capacidad para observar el infrarrojo con mucha más precisión que telescopios anteriores, los astrónomos pudieron seguir el comportamiento de una molécula especialmente útil en la atmósfera superior de Saturno: el catión trihidrógeno (H₃⁺). Esa molécula funciona casi como un termómetro natural, porque su brillo y estado de excitación permiten reconstruir mapas de temperatura y densidad de partículas. Y lo que apareció fue justo la pieza que faltaba.

Los patrones térmicos detectados por Webb coincidían con los que modelos informáticos habían predicho años atrás: las propias auroras estaban calentando zonas concretas de la atmósfera, y ese calentamiento generaba movimientos de partículas que, a su vez, producían vientos cargados eléctricamente. Esos vientos ayudaban a reorganizar el entorno electromagnético y favorecían la aparición de más auroras. Un bucle autosostenido. Una especie de “bomba de calor planetaria”, como la describen los autores. Y ahí está la clave de todo.

Lo que Cassini y otras misiones estaban captando no era necesariamente una señal limpia del giro interno de Saturno, sino una firma afectada por este sistema auroral-atmosférico. Es decir: Saturno no estaba cambiando misteriosamente su rotación; nosotros estábamos midiéndola a través de un mecanismo que la distorsionaba.

Eso no solo resuelve una incoherencia que llevaba dos décadas molestando a los astrónomos. También deja algo bastante bonito sobre la mesa: que incluso en un planeta tan estudiado como Saturno, todavía pueden existir procesos capaces de engañarnos durante años. Y, siendo honestos, eso también forma parte de su encanto.

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