El Telescopio Espacial James Webb de la NASA muestra sus capacidades más cerca de su hogar con su primera imagen de Neptuno. Webb no solo ha captado la vista más clara de los anillos de este planeta distante en más de 30 años, sino que además sus cámaras revelan al gigante de hielo desde una perspectiva completamente nueva.

Lo más sorprendente en la nueva imagen de Webb es la vista nítida de los anillos del planeta, algunos de los cuales no habían sido detectados desde que la sonda espacial Voyager 2 de la NASA se convirtiera en la primera nave espacial en observar a Neptuno durante su sobrevuelo en 1989. Además de varios anillos brillantes y estrechos, la imagen de Webb muestra claramente las bandas de polvo más tenues de Neptuno.

“Han pasado tres décadas desde la última vez que vimos estos anillos débiles y polvorientos, y esta es la primera vez que los hemos visto en el infrarrojo”, dijo Heidi Hammel, experta en el sistema de Neptuno y científica interdisciplinaria del equipo de Webb. La calidad de la imagen extremadamente estable y precisa de Webb permite detectar estos anillos muy tenues que se encuentran tan cerca de Neptuno.

Neptuno ha fascinado a los investigadores desde su descubrimiento en 1846. Situado 30 veces más lejos del Sol que la Tierra, Neptuno orbita en la remota y oscura región del sistema solar exterior. A esa distancia extrema, el Sol es tan pequeño y débil que el mediodía en Neptuno es similar a un crepúsculo poco iluminado en la Tierra.

Este planeta se caracteriza como un gigante de hielo debido a la composición química de su interior. En comparación con los gigantes gaseosos Júpiter y Saturno, Neptuno es mucho más rico en elementos más pesados que el hidrógeno y el helio. Esto es fácilmente evidente en la apariencia azul característica de Neptuno de las imágenes del Telescopio Espacial Hubble en las longitudes de onda visibles, causadas por pequeñas cantidades de metano gaseoso.

La cámara de infrarrojo cercano de Webb, NIRCam, genera imágenes de objetos en el rango del infrarrojo cercano entre 0,6 y 5 micras, por lo que Neptuno no se ve azul a través de los instrumentos de Web. De hecho, el gas metano absorbe con tanta fuerza la luz roja e infrarroja que el planeta está bastante oscuro en estas longitudes de onda del infrarrojo cercano, excepto donde las nubes de gran altitud están presentes. Tales nubes de hielo de metano se destacan como rayas y manchas brillantes, que reflejan la luz solar antes de que sea absorbida por el gas metano. las imágenes de otros observatorios, incluyendo el Telescopio Espacial Hubble y el Observatorio W.M. Keck, han registrado estas características de las nubes en rápida evolución a lo largo de los años.

Más sutilmente, una delgada línea de brillo que rodea el ecuador del planeta podría ser una señal visual de la circulación atmosférica global que alimenta los vientos y tormentas de Neptuno. La atmósfera desciende y se calienta en el ecuador, y por lo tanto brilla más en longitudes de onda del infrarrojo que los gases circundantes más fríos.

La órbita de 164 años de Neptuno significa que su polo norte, en la parte superior de esta imagen, está fuera de la vista de los astrónomos, pero las imágenes de Webb sugieren un brillo intrigante en esa área. Un vórtice previamente conocido en el polo sur es evidente en la vista de Webb, pero por primera vez este telescopio ha revelado una banda continua de nubes de alta latitud que lo rodean.

Webb también captó siete de las 14 lunas conocidas de Neptuno. En esta imagen de Neptuno destaca un punto de luz muy brillante que muestra los picos de difracción característicos que se ven en muchas de las imágenes de Webb, pero esto no es una estrella. Más bien, esta es la luna grande e inusual de Neptuno, Tritón.

Cubierta de un brillo helado de nitrógeno condensado, Tritón refleja un promedio del 70 por ciento de la luz solar que le llega. Eclipsa a Neptuno en esta imagen porque la atmósfera del planeta está oscurecida por la absorción de metano en estas longitudes de onda del infrarrojo cercano. Tritón orbita a Neptuno en una órbita retrógrada inusual, lo que lleva a los astrónomos a especular que esta luna era originalmente un objeto del cinturón de Kuiper que fue capturado gravitacionalmente por Neptuno. Para el próximo año, se tienen programados estudios adicionales con Webb tanto de Tritón como de Neptuno.