Las sorprendentes imágenes del planeta Neptuno registradas por el telescopio espacial James Webb

Tan solo unos días después de mostrarnos las nuevas imágenes en el infrarrojo del planeta Marte, el telescopio espacial James Webb nos vuelve a sorprender con unas extraordinarias instantáneas. Esta vez le toca el turno a Neptuno.

Este planeta helado debe su nombre al dios romano del mar por el intenso color azul con el que es observado en luz visible. La razón de dicho tono azulado es la presencia de metano en su atmósfera. Este compuesto químico absorbe gran cantidad de luz roja procedente del Sol, y es el color azul el que es mayoritariamente reflejado por el planeta.

Desde mediados del siglo XIX los astrónomos sospechaban de la existencia de un planeta más alejado que Urano, debido a que la órbita de este último era perturbada por un astro masivo aún no descubierto mediante observaciones astronómicas.

Fue el 23 de septiembre de 1846 cuando el astrónomo alemán J. G. Galle encontró a Neptuno en la posición exacta donde el matemático francés Le Verrier había predicho mediante cálculos matemáticos.

En la imagen superior se muestran, a modo comparativo, tres imágenes de este bello gigante helado registradas por dos telescopios espaciales (el Hubble y el James Webb) y la sonda espacial Voyager 2 (esta última, después de un viaje de 12 años hasta el planeta azul).

Cabe mencionar que la imagen de Neptuno tomada por el James Webb no es azulada debido a que este telescopio capta la radiación infrarroja emitida por dicho planeta.

Algunos datos sobre Neptuno

Se trata del octavo planeta en orden creciente de distancia respecto al Sol: la luz solar tarda unas 4 horas en alcanzar este gigante helado, encontrándose 30 veces más alejado del Sol de lo que lo está la Tierra.

Aunque nos llame la atención su color azulado, este planeta recibe muy poca cantidad de radiación solar, por lo que es relativamente oscuro: el mediodía en Neptuno sería equivalente a un tenue atardecer en nuestro planeta.

Con una masa 17 veces la terrestre y un volumen de casi 58 tierras, su densidad media es 3,4 veces menor que la de nuestro planeta (similar a la del azúcar de mesa). Este dato hace referencia al carácter no rocoso del gigante helado.

Un día en Neptuno tiene una duración de unas 16 horas, debido su alta velocidad de rotación. Sin embargo, el planeta azul describe una órbita alrededor del Sol en unos 165 años terrestres: esto quiere decir que Neptuno sólo ha completado una revolución en torno al Sol desde que fue descubierto en 1846.

Una atmósfera turbulenta que contiene nubes de metano

La atmósfera neptuniana está compuesta principalmente por hidrógeno (84 %), helio (12 %) y metano (2 %), además de otros compuestos como el amoníaco. Presenta una estructura de bandas similar a la de Júpiter o Saturno.

Se divide en dos regiones fundamentales: la troposfera (o región interior, donde la temperatura disminuye con la altura) y la estratosfera (la región superior, con un comportamiento térmico opuesto al anterior).

La atmósfera del planeta azul es muy activa y turbulenta: se han registrado huracanes gigantes (con una extensión similar a la Tierra) y vientos supersónicos de metano. Sus velocidades alcanzan hasta 2 000 kilómetros por hora y son los más intensos de todo el Sistema Solar.

También posee un sistema de anillos

Al igual que otros planetas exteriores del Sistema Solar, el gigante azul también dispone de un sistema de anillos. Formados principalmente por partículas de hielo y silicatos, su color es muy oscuro y son difíciles observar.

Los cinco principales anillos reciben el nombre de los astrónomos más relevantes en el estudio de este planeta: del más exterior al más interior se denominan el anillo Adams, Arago, Lassell, Le Verrier y Galle.

Fue precisamente la sonda espacial Voyager 2 la que demostró la existencia de los anillos neptunianos cuando pasó cerca del gigante helado en el año 1989.

Sus satélites naturales

Hasta la fecha se conocen 14 satélites de Neptuno. Tritón es el de mayor tamaño con diferencia.

Descubierto tan solo 17 días después que Neptuno por el astrónomo aficionado William Lassel, Tritón es uno de los cuerpos más fríos del Sistema Solar (su temperatura media superficial es de unos 235 grados centígrados bajo cero).

Formado por una corteza de nitrógeno congelado sobre un manto de hielo, Tritón es el único gran satélite cuya órbita es retrógrada: esto quiere decir que su sentido de giro alrededor de Neptuno es opuesto a la rotación del planeta.

Otros satélites interiores (cuyas órbitas son prácticamente circulares y fotografiados por el telescopio espacial James Webb) son Náyade, Talasa, Despina, Galatea, Larisa y Proteo.

Las nuevas imágenes en el infrarrojo de este mundo helado

Tal como comentamos anteriormente, el James Webb opera en el rango del infrarrojo, con lo cual, no puede reproducir el típico color azulado del planeta.

Analizando en detalle la imagen superior, podemos distinguir las siguientes características de Neptuno:

1. Las nubes de hielo de metano a gran altura: se muestran como las rayas y puntos brillantes. Estas nubes reflejan fuertemente la luz solar antes de que la radiación infrarroja sea absorbida por el gas metano.

2. La circulación atmosférica que genera los vientos y las tormentas en Neptuno: se puede apreciar una tenue y delgada línea brillante rodeando el ecuador del planeta. En esta región a mayor temperatura, la atmósfera neptuniana emite más radiación infrarroja que los gases atmosféricos circundantes más fríos.

3. Las bandas de nubes altas alrededor del polo norte neptuniano: mostradas en un tono azulado, ocupan una extensa región en las zonas más septentrionales del planeta.

4. Los anillos de Neptuno: se trata quizás de la característica más llamativa (y posiblemente la más bella) de las nuevas imágenes del James Webb. Además de varios anillos de distinto brillo y tamaño, pueden diferenciarse claramente las bandas de polvo más débiles del gigante helado.

Por otro lado, el James Webb también capturó siete de las 14 lunas conocidas de Neptuno: Náyade, Talasa, Despina, Galatea, Larisa y Proteo.

¿Y el punto de luz brillante en forma de estrella de ocho puntas? No se trata de una estrella sino del satélite neptuniano Tritón, el de mayor tamaño, que refleja intensamente la luz solar. La forma estrellada es debida a la difracción del espejo primario del James Webb.

Importancia de estas nuevas imágenes

Estas espectaculares instantáneas ponen otra vez de manifiesto la gran capacidad del James Webb para registrar imágenes en el rango del infrarrojo. En el caso del planeta Neptuno los anillos más tenues habían permanecido prácticamente ocultos durante más 30 años (cuando la sonda espacial Voyager 2 se aproximó a este gigante helado).

No olvidemos que el principal cometido del telescopio espacial James Webb es, entre otros, el estudio de las galaxias más lejanas y primitivas en el universo, así como la investigación de las atmósferas de planetas extrasolares.

Sin embargo, no podemos dejar de sorprendernos y admirar estas nuevas imágenes de Neptuno que nos proporcionan una nueva forma de mirar a este hermoso gigante helado.

Oscar del Barco Novillo, Profesor asociado en el área de Óptica, Universidad de Murcia

Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation. Lea el original.