¿Criovulcanismo o un anillo? El telescopio Webb detecta una anomalía térmica en el planeta enano Makemake

Una región más cálida de lo previsto en Makemake podría deberse a un anillo de polvo o a procesos activos en su superficie helada

La reciente detección de un exceso de emisión térmica en longitudes de onda medias en Makemake, uno de los objetos transneptunianos más brillantes y estudiados del cinturón de Kuiper, ha abierto una nueva línea de hipótesis sobre su actividad interna o entorno inmediato. Observaciones realizadas por el telescopio espacial James Webb (JWST) a través del instrumento MIRI (Mid-Infrared Instrument) han revelado una anomalía en el espectro térmico del planeta enano, indicando la presencia de una fuente de calor localizada cuya naturaleza aún no se ha determinado con certeza.

Las observaciones reales se muestran como puntos negros. La curva de cuerpo negro de 40K está en rojo y la de 147K, en azul. Las dos observaciones más a la izquierda son del JWST a 18 y 25 micras, y son mucho más brillantes de lo esperado para un objeto de 40K. Al añadir el punto más caliente de 147K, las curvas encajan perfectamente. Créditos: Kiss et al., 2024

Makemake orbita al Sol a una distancia que varía entre 5.700 y 7.900 millones de km, con una órbita moderadamente excéntrica. Su tamaño, de aproximadamente 1.430 km de diámetro, y su superficie cubierta principalmente por metano y etano helado lo convierten en uno de los cuerpos más representativos de los llamados objetos helados del cinturón de Kuiper. La temperatura promedio esperada para un objeto como Makemake, basado en su distancia al Sol y sus propiedades reflectivas, es de unos 40 K (aproximadamente -230 °C). A esta temperatura, su emisión térmica debería tener un pico en torno a los 100 micras de longitud de onda, en el rango del infrarrojo lejano o submilimétrico.

Sin embargo, las observaciones realizadas por JWST en las longitudes de onda de 18 y 25 micras han detectado un incremento significativo de flujo, con valores de brillo entre 4 y hasta 10 veces superiores a los esperados. Este tipo de emisión solo puede explicarse mediante la presencia de una fuente localizada con una temperatura mucho mayor que la del resto de la superficie, alrededor de 147 K, es decir, aproximadamente -126 °C. Aunque sigue siendo una temperatura extremadamente baja en términos terrestres, representa un contraste térmico de casi 100 °C respecto a la superficie general del cuerpo.

El equipo dirigido por Csaba Kiss ha considerado dos escenarios principales para explicar esta anomalía. El primero contempla la posibilidad de que exista una región activa en la superficie de Makemake, que podría estar asociada a actividad criovolcánica. En este modelo, una fracción muy pequeña del área visible, del orden del 0,04 %, estaría emitiendo con una temperatura elevada. Este fenómeno podría ser resultado de eyecciones localizadas de material caliente desde el subsuelo, a través de fracturas en la corteza de hielo que permitirían liberar metano líquido o agua mezclada con otros compuestos volátiles. Este tipo de actividad ya ha sido propuesto en otros objetos transneptunianos como Eris o Quaoar, y estaría en línea con modelos térmicos que sugieren que estos cuerpos pueden conservar calor interno suficiente, generado por desintegración radiactiva o procesos de diferenciación interna.

Imagen del planeta enano Makemake tomada por el telescopio espacial Hubble, mostrando su aspecto rojizo y su pequeña luna
Imagen de Makemake obtenida por el telescopio espacial Hubble. Se observa la presencia de su luna, MK2, descubierta en 2015. Créditos: NASA, ESA, A. Parker y M. Buie

El segundo escenario sugiere que Makemake podría estar rodeado por un anillo de polvo compuesto por granos ricos en carbono, similar a los anillos detectados en otros cuerpos del sistema solar como Cariclo o Haumea. En este caso, la emisión térmica detectada correspondería no a la superficie del planeta enano, sino al polvo del anillo, que absorbería radiación solar y la reemitiría en el rango infrarrojo medio. La existencia de anillos en cuerpos de tamaño medio o pequeño del sistema solar ha sido una sorpresa en la última década, ya que se pensaba que solo los planetas gigantes podían mantener estructuras de este tipo de forma estable. En el caso de Haumea, el anillo fue identificado a través de ocultaciones estelares, pero en Makemake este método no ha revelado hasta ahora evidencias directas de material circundante.

Aunque el planeta enano posee una luna, denominada MK2, su contribución a la señal térmica detectada fue considerada y descartada por los autores del estudio. La luna es demasiado pequeña y oscura para explicar el exceso de flujo térmico, por lo que cualquier modelo satisfactorio debe incluir una fuente adicional de emisión, ya sea superficial o externa.

La posibilidad de que Makemake tenga actividad térmica interna es particularmente relevante en el contexto de la comprensión de los objetos del cinturón de Kuiper. Estos cuerpos helados conservan información sobre las condiciones iniciales del sistema solar exterior, y su evolución térmica, dinámica y química puede ofrecer claves sobre los procesos que dieron lugar a la formación planetaria. Si Makemake presenta criovulcanismo activo, esto sugeriría una estructura interna diferenciada, con una capa de material fundido o parcialmente fundido, y una corteza permeable a los gases.

Ilustración de tres modelos internos del planeta enano Makemake, mostrando diferentes configuraciones de núcleo, manto y corteza helada y en todos ellos presencia de agua
La ilustración señala tres posibilidades, incluyendo la posibilidad de que exista agua líquida dentro Makemake en los confines del sistema solar, lejos del calor del Sol. Créditos: SWRI

Por otra parte, si el exceso térmico se debe a un anillo, esto abriría nuevas preguntas sobre el origen, composición y estabilidad de tales estructuras en cuerpos tan pequeños y lejanos del Sol. En este sentido, Makemake se uniría a un grupo selecto de cuerpos del sistema solar que incluyen anillos en su entorno inmediato, desafiando modelos clásicos que asociaban este fenómeno únicamente con los planetas gigantes. El polvo rico en carbono que se propone como material dominante del hipotético anillo también introduce implicaciones sobre el origen del material, posiblemente derivado de colisiones recientes o procesos de erosión de pequeños satélites.

El hallazgo ha sido posible gracias a la capacidad del JWST para observar con alta sensibilidad y resolución espectral en el infrarrojo medio. El instrumento MIRI permite cubrir el rango de longitudes de onda entre 5 y 28 micras, lo cual resulta esencial para detectar pequeñas desviaciones del comportamiento de emisión térmica de cuerpos fríos. En particular, las observaciones realizadas en los canales de 18 y 25,5 micras fueron fundamentales para identificar el exceso de emisión. El modelo propuesto por Kiss y colaboradores se ajusta a los datos mediante la suma de dos curvas de cuerpo negro: una correspondiente a la temperatura global esperada para Makemake y otra para la región caliente o fuente secundaria.

Las observaciones previas realizadas desde tierra y con telescopios como Spitzer o Herschel ya habían caracterizado la curva de emisión de Makemake en el rango del submilimétrico, sin detectar irregularidades importantes. El hecho de que el exceso solo aparezca en el infrarrojo medio, y no en el infrarrojo lejano, refuerza la hipótesis de que la fuente es pequeña o localizada, ya que un objeto más grande produciría una alteración de la curva también en otras longitudes de onda.

Recreación de Makemake y su luna MK2
Ilustración artística de Makemake y su luna. Créditos: NASA/ESA/A. Parker y M. Buie (SwRI)

Más allá de este descubrimiento concreto, el caso de Makemake pone de relieve la necesidad de contar con observaciones de alta precisión para explorar la diversidad de los planetas enanos del sistema solar exterior. Objetos como Plutón, Eris, Haumea o Quaoar han mostrado características inesperadas que van desde atmósferas tenues hasta posibles criovolcanes o sistemas de anillos. En este contexto, Makemake podría pasar de ser uno de los objetos más tranquilos del cinturón de Kuiper a representar un laboratorio natural para estudiar fenómenos térmicos en ambientes extremadamente fríos.

En los próximos años, observaciones adicionales con JWST y futuras ocultaciones estelares podrían permitir confirmar la existencia de un anillo en torno a Makemake o caracterizar con mayor detalle la naturaleza de la región caliente detectada. También se abre la puerta a explorar fenómenos similares en otros objetos transneptunianos, especialmente aquellos que aún no han sido estudiados en detalle en el rango del infrarrojo medio.

Referencias y más información

Hacia Ío: el ambicioso plan para recoger muestras sin aterrizar

La posibilidad de recoger muestras directas del material eyectado por los volcanes de Ío, la luna más activa geológicamente del sistema solar, está siendo considerada con renovado interés tras una serie de estudios que exploran tanto la viabilidad técnica como el valor científico de dicha misión. Una reciente propuesta científica ha presentado los fundamentos para una misión de retorno de muestras basada en el sobrevuelo de las columnas volcánicas de Ío, sin necesidad de aterrizar en su superficie. Esta idea, que ha sido discutida en el marco del 56.º Congreso de Ciencia Lunar y Planetaria (LPSC 2025), plantea una estrategia de muestreo directo que evitaría los riesgos asociados a las intensas emisiones de radiación y actividad volcánica en la superficie de esta luna de Júpiter.

Imagen de plumas eruptivas de Ío observadas por la sonda Galileo en 1997
Fotografía capturada por Galileo en 1997 mostrando plumas volcánicas activas en Ío. Créditos: NASA/JPL

Ío se sitúa como un objetivo prioritario en los programas de retorno de muestras por su singularidad en la dinámica planetaria del sistema solar. Con más de 400 volcanes activos y un régimen de erupciones que pueden alcanzar los 400 km de altura, Ío representa un laboratorio natural excepcional para estudiar procesos geológicos como el vulcanismo extremo, la interacción entre satélites y campos magnéticos planetarios, y la evolución térmica de cuerpos planetarios sujetos a calentamiento por marea. A diferencia de cuerpos geológicamente inactivos, la superficie de Ío se encuentra en constante renovación, lo que ha permitido preservar materiales poco afectados por el envejecimiento espacial.

Desde su descubrimiento como mundo volcánicamente activo por la sonda Voyager 1 en 1979, los satélites de Júpiter han sido objeto de múltiples misiones, incluyendo Galileo, Cassini, New Horizons y, en la actualidad, Juno. Sin embargo, la exploración de Ío ha sido limitada debido al entorno extremadamente hostil que impone la magnetosfera de Júpiter, cuya intensa radiación puede dañar o destruir las sondas en períodos breves. Las propuestas anteriores, como las misiones FIRE o IVO, contemplaban sobrevuelos cercanos, pero ninguna fue seleccionada. La nueva propuesta recupera el interés en Ío, planteando una trayectoria más eficiente en términos de riesgo y costes: interceptar directamente una columna volcánica mediante un sobrevuelo controlado.

El diseño preliminar de la misión contempla una nave que realice varios sobrevuelos del satélite para identificar regiones activas. Una vez localizada una pluma volcánica activa —potencialmente en el volcán Prometeo, que ha mostrado una estabilidad eruptiva destacada—, la nave cruzaría la pluma en altitudes comparables a las de un avión comercial, utilizando un sistema de recolección de partículas integrado en una cápsula del tamaño de una bandeja. Este sistema permitiría capturar partículas sólidas y volátiles sin necesidad de contacto con la superficie, lo que evita muchas de las complicaciones de una misión de aterrizaje.

Impresión artística de la propuesta Prometheus cruzando una pluma volcánica en Ío
Impresión artística de la sonda Prometheus sobrevolando una pluma volcánica en Ío. Créditos: James Tuttle Keane

En la propuesta técnica, la misión se enmarca en el programa New Frontiers de NASA, con un perfil de vuelo que incluiría la inserción orbital en el sistema joviano, maniobras gravitatorias para ajustar la trayectoria y retorno balístico a la Tierra una vez completada la fase de muestreo. La duración estimada total sería de aproximadamente 9,4 años, incluyendo el viaje de ida, operaciones en órbita de Júpiter y regreso de las muestras.

La importancia científica de recuperar partículas directamente desde una columna volcánica de Ío reside en su potencial para revelar la composición isotópica y mineralógica del interior de esta luna. A diferencia de la Tierra, donde los procesos de erosión y tectónica complican el acceso a materiales antiguos, Ío puede ofrecer información sobre condiciones iniciales del sistema solar, ya que el material expulsado por sus volcanes podría proceder de capas profundas poco alteradas. Además, el estudio de estos materiales ayudaría a comprender las diferencias de composición con otras lunas de Júpiter como Europa o Ganímedes, así como los procesos de fraccionamiento químico inducidos por el calor de marea.

Ío está sometida a un intenso proceso de calentamiento interno debido a su interacción gravitatoria con Júpiter y las lunas vecinas Europa y Ganímedes. Este fenómeno, conocido como resonancia de Laplace, produce mareas internas que estiran y comprimen el cuerpo de Ío, generando calor por fricción en su interior. Esta energía térmica acumulada alimenta un océano magmático estimado en más de 30 km de espesor bajo la corteza. Los volcanes de Ío no solo presentan temperaturas extremas, sino que también están acompañados por características geológicas como lagos de lava, fuentes de fuego y montañas de varios kilómetros de altura formadas por colapsos de la corteza. Una de las erupciones más intensas jamás observadas en el sistema solar fue registrada en 2001 en el volcán Surt, con una emisión energética de hasta 80.000 GW.

Esquema del toro de plasma en la órbita de Ío
Esquema del toro de plasma sobre la órbita de Ío alrededor de Júpiter. Créditos: NASA/JPL

El entorno de Ío no es solo geológico, también es electromagnético. Las plumas volcánicas cargadas de partículas interaccionan con el potente campo magnético de Júpiter generando un anillo de plasma denominado «torus de Ío». Este entorno radiactivo plantea desafíos técnicos, pero también oportunidades para estudiar cómo la actividad interna de una luna puede afectar a su atmósfera y a su relación con el planeta anfitrión.

Las analogías con las misiones Apolo también refuerzan el valor del retorno de muestras. En la Luna, los astronautas de Apolo 17 descubrieron perlas de vidrio volcánico que revelaron propiedades inesperadas del interior lunar. En el caso de Ío, el estudio de los materiales de las plumas volcánicas podría arrojar información inédita sobre su manto, su atmósfera transitoria y la interacción entre componentes volátiles y minerales silicatados.

El artículo científico que sustenta esta propuesta, firmado por más de una veintena de investigadores y liderado por Aanu Adeloye, destaca que una misión de retorno de muestras desde Ío es tecnológicamente viable en el marco actual de desarrollo aeroespacial. La misión también se beneficiaría de simulaciones detalladas de la dinámica de las plumas, lo que permitiría planificar con precisión la trayectoria de vuelo y minimizar los riesgos para la nave.

Imagen del lado nocturno y el lado diurno de Ío tomada por la sonda Juno de la NASA. Créditos: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Emma Wälimäki

Además de mejorar la comprensión sobre la formación y evolución de Ío, los datos también serían relevantes para la astrobiología y la geofísica comparada. Los procesos de calentamiento de marea que se observan en Ío podrían estar actuando en otras lunas heladas del sistema joviano, donde, a diferencia de Ío, el calor interno no produce volcanismo silicatado, sino actividad criovolcánica asociada a la existencia de océanos subterráneos.

Este tipo de misiones de muestreo se inscribe dentro de un contexto más amplio de exploración del sistema joviano. La exploración de Júpiter y sus satélites ha adquirido un papel destacado en la agenda científica internacional, con misiones como JUICE de la ESA o Europa Clipper de NASA centradas en lunas con potencial astrobiológico. Aunque Ío no es un candidato para la habitabilidad, su estudio ofrece un marco de referencia para comprender los extremos del volcanismo planetario, los límites térmicos de los cuerpos sólidos y las condiciones que podrían haber prevalecido en las primeras etapas del sistema solar.

Con un perfil técnico basado en tecnología ya disponible, un diseño de misión orientado a la eficiencia operativa y un retorno científico elevado, la posibilidad de una misión como Prometheus —nombre propuesto para este retorno de muestras desde Ío— parece estar cada vez más cerca de ser considerada como parte de los planes estratégicos de exploración planetaria.

Fram2: finaliza la primera misión espacial tripulada en órbita polar terrestre

La nave Crew Dragon Resilience finaliza la misión privada Fram2 tras realizar una órbita polar tripulada, superando el récord de inclinación orbital y completando varios experimentos en microgravedad

Con el amerizaje frente a la costa californiana de la cápsula Crew Dragon Resilience, concluyó la misión Fram2, la primera misión espacial tripulada que ha sobrevolado ambos polos terrestres. Esta misión de órbita polar ha alcanzado una inclinación orbital de 90º, lo que permite que el vehículo espacial pase sobre la totalidad de la superficie terrestre durante cada revolución, incluyendo las regiones polares. La trayectoria elegida contrasta con la habitual en vuelos tripulados, limitada por las inclinaciones menores como la de la Estación Espacial Internacional (51,6°), y establece un nuevo récord, superando incluso los 65,1° de la misión Vostok-6 de Valentina Tereshkova en 1963.

La duración total de la misión fue de cuatro días. Durante ese tiempo, los tripulantes observaron desde órbita diversas regiones del planeta desde una perspectiva poco frecuente para vuelos espaciales tripulados. Las condiciones orbitales también permitieron captar fenómenos como auroras boreales y australes de manera simultánea, un hecho poco habitual desde el espacio. La misión adoptó su nombre en honor al buque polar Fram, utilizado por exploradores noruegos como Nansen y Amundsen en sus expediciones a las regiones árticas y antárticas entre 1893 y 1912. Como parte simbólica de la misión, un fragmento de madera original del buque fue llevado al espacio a bordo de la cápsula.

La tripulación de Fram2 estuvo formada por el empresario Wang Chun, quien actuó como promotor y financiador principal de la misión. Chun, nacido en China, posee actualmente nacionalidad de Malta y de San Cristóbal y Nieves, lo que lo convierte en el primer astronauta en representación de ambos países. Vive en Noruega, país con el que también mantiene vínculos estrechos. Jannicke Mikkelsen, con doble nacionalidad británica y noruega, fue la comandante de la nave, lo que la convierte en la primera mujer noruega en alcanzar el espacio. La piloto Rabea Rogge ha sido reconocida como la primera astronauta alemana, mientras que Eric Philips, especialista de la misión y veterano explorador polar, se convierte en el primer astronauta en representar oficialmente a Australia, dado que los anteriores australianos que volaron con la NASA ya habían adoptado la ciudadanía estadounidense.

A lo largo de la misión se llevaron a cabo 22 experimentos científicos, muchos de ellos relacionados con la medicina en microgravedad y la observación de fenómenos atmosféricos. Entre ellos destaca la obtención de la primera imagen de rayos X tomada en el espacio, denominada informalmente “framografía”, en homenaje tanto a la misión como a la primera radiografía de la historia realizada por Wilhelm Röntgen en 1895. Esta iniciativa formó parte de un conjunto de pruebas médicas enfocadas en la viabilidad de diagnósticos rápidos durante vuelos espaciales de corta duración.

En términos operativos, Fram2 supuso también un ensayo para futuras misiones con recuperación en el Pacífico. Hasta ahora, los vuelos tripulados en cápsulas Crew Dragon habían finalizado sus trayectorias en el Golfo de México o la costa atlántica de Florida. Las condiciones meteorológicas más favorables del litoral californiano, junto con una mayor disponibilidad logística, han motivado a SpaceX a validar esta nueva zona de recuperación. Asimismo, los procedimientos post-amerizaje incluyeron una novedad operativa: todos los miembros de la tripulación abandonaron la cápsula por sus propios medios y caminaron sin asistencia hasta la zona médica del buque de recuperación, una práctica que podría estandarizarse en vuelos de perfil corto y baja exigencia física.

La cápsula utilizada fue Resilience, una de las unidades más veteranas del programa Crew Dragon. Esta fue su cuarta misión tripulada, habiendo participado previamente en Crew-1, Inspiration4 y Polaris Dawn. Para Fram2, volvió a incorporar el módulo de cúpula panorámica que se estrenó en la misión Inspiration4, ofreciendo a los tripulantes una vista amplia del planeta en todos los meridianos, en especial de las regiones polares, que son escasamente observadas desde la órbita.

La misión marca además un hito dentro del historial del programa Dragon, siendo la número 50 entre misiones de carga y tripuladas. El modelo operativo utilizado por Fram2 consolida un nuevo tipo de misión orbital que, sin tener como objetivo principal un destino específico como una estación espacial, permite realizar experimentación científica, observación terrestre y promoción internacional del acceso privado al espacio.

El perfil de Fram2 representa una tendencia emergente: vuelos orbitales breves impulsados por financiación privada, que permiten combinar objetivos técnicos, científicos y de comunicación. Aunque aún están fuera del alcance de la mayoría de instituciones científicas por su coste, estas misiones abren un nuevo escenario para el uso del espacio orbital como laboratorio y entorno de demostración tecnológica. En el caso concreto de Fram2, la combinación de patrocinio privado y objetivos operativos ha permitido validar procedimientos de navegación polar, observación terrestre en latitudes extremas y asistencia médica básica en órbita baja.

¿Podría la convección en la corteza explicar los numerosos volcanes de Venus?

Un nuevo estudio propone que la corteza de Venus podría experimentar convección térmica, un proceso que podría explicar su abundante vulcanismo en ausencia de placas tectónicas activas

Venus presenta una superficie dominada por estructuras volcánicas que han intrigado a los científicos desde las primeras misiones espaciales. Aunque tradicionalmente se ha considerado que la actividad volcánica de este planeta ocurrió mayoritariamente en el pasado, nuevas investigaciones abren la posibilidad de que la corteza del planeta esté actualmente en movimiento gracias a un proceso de convección térmica, algo hasta ahora no contemplado en profundidad. Este fenómeno, que en la Tierra se produce en el manto y está vinculado a la tectónica de placas, podría tener lugar en Venus a escasa profundidad, dentro de su corteza, y ser el motor responsable de la formación de sus numerosos volcanes.

La propuesta ha sido desarrollada por Slava Solomatov y Chhavi Jain, investigadores de la Universidad de Washington en St. Louis, quienes han publicado sus resultados en la revista Physics of the Earth and Planetary Interiors. Aplicando teorías recientes sobre dinámica de fluidos, los autores evaluaron las condiciones necesarias para que se genere convección térmica en un material con viscosidad dependiente de la temperatura y el estrés, como serían las rocas de la corteza venusina. Sus cálculos sugieren que, en determinadas condiciones de espesor, temperatura y composición, la corteza de Venus puede albergar corrientes convectivas activas. Estas corrientes permitirían el ascenso de material caliente desde zonas profundas mientras el material más frío desciende, configurando un sistema dinámico de redistribución de calor.

En la Tierra, la convección en el manto impulsa procesos como la formación de dorsales oceánicas, subducción y volcanismo. La corteza terrestre, con un grosor medio de 40 km en los continentes y de 6 km en los fondos oceánicos, es demasiado delgada y fría para sostener este tipo de procesos de forma independiente. Sin embargo, se estima que la corteza de Venus, especialmente en regiones como Themis, Ovda o Phoebe Regio, podría alcanzar entre 30 y 90 km de espesor, con temperaturas internas suficientemente elevadas como para permitir esta circulación térmica.

La existencia de convección en la corteza aportaría una explicación coherente a la distribución de los volcanes y otras formaciones geológicas de la superficie de Venus. Imágenes de radar obtenidas por la misión Magallanes de la NASA entre 1990 y 1994 revelaron una enorme cantidad de estructuras volcánicas, incluyendo domos, flujos de lava y llanuras extensas cubiertas de material basáltico. Un atlas publicado recientemente ha identificado hasta 85.000 volcanes en el planeta, muchos de los cuales muestran signos de ser relativamente jóvenes desde el punto de vista geológico. Esta distribución no sigue un patrón aleatorio, lo que sugiere un mecanismo subyacente que estaría aún activo.

Los investigadores apuntan que la convección en la corteza podría ocurrir especialmente bajo condiciones de temperatura que superen el punto de fusión parcial de las rocas, en lo que se conoce como régimen «supersolidus». En este estado, las rocas se encuentran parcialmente fundidas, lo que modifica sus propiedades físicas y permite que materiales menos densos asciendan. Este mecanismo favorecería la formación de estructuras como coronas o «novæ», extensas depresiones circulares asociadas a deformaciones radiales y al volcanismo.

Una de las dificultades en la verificación de esta hipótesis es la imposibilidad de observar directamente la superficie de Venus en longitudes de onda visibles, debido a su densa atmósfera. Por ello, se recurre a la observación por radar y a la espectroscopía infrarroja. Misiones como Magallanes y el orbitador Akatsuki han permitido detectar flujos de lava recientes y regiones que muestran posibles signos de actividad térmica. Las diferencias de densidad y temperatura en la corteza podrían ser detectadas por futuras misiones dotadas de gravímetros de alta resolución.

Esta hipótesis no solo reformula la comprensión de la superficie de Venus, sino que también abre la posibilidad de que procesos similares ocurran en otros cuerpos planetarios del sistema solar. De hecho, los autores del estudio hacen una comparación con Plutón, donde la misión New Horizons detectó patrones poligonales en la llanura de Sputnik Planitia, consistentes con corrientes convectivas en una capa de hielo de nitrógeno de 4 km de espesor. Este hallazgo sugiere que, incluso en mundos helados, pueden desarrollarse procesos tectónicos impulsados por convección, aunque en escalas de tiempo y materiales completamente diferentes a los terrestres.

El papel de la convección en la evolución térmica de Venus adquiere especial relevancia si se considera la ausencia de tectónica de placas activa. A diferencia de la Tierra, que libera su calor interno mediante la subducción y expansión de placas, Venus carece de este sistema, lo que habría llevado a una acumulación interna de calor. Este calor podría liberarse a través de eventos de vulcanismo a gran escala, posiblemente episódicos, o mediante un régimen convectivo en su corteza.

La exploración de Venus continuará en la próxima década con diversas misiones propuestas por agencias como la NASA, la ESA y JAXA. Estas incluirán instrumentos capaces de medir con precisión la composición térmica y la densidad de la corteza, así como detectar posibles variaciones en el flujo de calor. Los datos resultantes permitirán confirmar o descartar la existencia de convección superficial y ayudarán a contextualizar los procesos geológicos del planeta en su historia evolutiva.

Además de su interés geológico, Venus se considera un laboratorio natural para comprender las trayectorias evolutivas de planetas terrestres. Su comparación con la Tierra ayuda a identificar los factores que condujeron a condiciones habitables en un planeta y a un entorno extremo en el otro. Esta línea de investigación también es relevante para el estudio de planetas extrasolares similares en tamaño y composición a Venus, conocidos como «supertierras» o «supervenusinos», cuya observación se está intensificando mediante telescopios espaciales como el James Webb.

Referencias y más información

Neptuno muestra sus auroras: Webb detecta el fenómeno y un enfriamiento de su atmósfera

Neptuno, el octavo planeta del sistema solar y uno de los menos explorados, ha revelado por primera vez una imagen directa de auroras gracias a las capacidades del telescopio espacial James Webb. Este hallazgo representa un avance significativo en el conocimiento del comportamiento magnético y atmosférico de los gigantes de hielo.

A pesar de que las auroras ya se habían identificado en otros planetas gigantes como Júpiter, Saturno y Urano, en el caso de Neptuno, su detección visual directa había eludido a los astrónomos desde el descubrimiento de su campo magnético por la sonda Voyager 2 en 1989.

Las observaciones de Webb mostraron que las auroras de Neptuno no se localizan en los polos como en la Tierra, sino que se sitúan en latitudes medias. Este fenómeno está estrechamente relacionado con la inclinación de 47° entre el eje de rotación del planeta y su campo magnético, lo que hace que las líneas de campo magnético penetren la atmósfera en regiones distintas a las polares. En la Tierra, esas zonas corresponderían aproximadamente a las latitudes de Sudamérica. Esta inclinación tan pronunciada había sido identificada ya por Voyager 2, pero sin una detección clara del fenómeno auroral.

El equipo científico utilizó la cámara de infrarrojo cercano NIRCam del telescopio Webb, que opera entre las 0,6 y 5 micras, para observar estas auroras mediante la emisión del catión trihidrógeno (H3+), una señal inequívoca de actividad auroral. La luz infrarroja absorbida por el gas metano en la atmósfera de Neptuno deja oscurecido al planeta en esas longitudes de onda, lo que permite resaltar otras estructuras como nubes altas o emisiones aurorales. La línea de emisión de H3+ fue detectada con claridad en el espectro de Webb, confirmando la actividad auroral del planeta.

Detalle de las nubes y atmósfera superior de Neptuno
Neptuno captado por la sonda Voyager 2 en su histórico sobrevuelo en 1989. Créditos: NASA/JPL

Además, Webb ha permitido medir por primera vez en más de tres décadas la temperatura de la atmósfera superior de Neptuno, revelando un descenso térmico drástico respecto a las mediciones de 1989 realizadas por Voyager. En 2023, la temperatura se registró en valores inferiores a la mitad de los observados en el sobrevuelo de la sonda estadounidense. Este enfriamiento explicaría por qué las auroras de Neptuno han sido tan difíciles de detectar previamente, ya que temperaturas más frías generan emisiones más débiles. Asimismo, este cambio térmico sugiere una dinámica atmosférica más activa de lo que se suponía para un planeta que se encuentra a más de 30 veces la distancia Tierra-Sol.

Las observaciones forman parte del programa de Observaciones con Tiempo Garantizado (GTO 1249), dirigido por la investigadora Heidi Hammel y con la colaboración de Henrik Melin y Leigh Fletcher. El equipo planea continuar el monitoreo de las auroras de Neptuno a lo largo de un ciclo solar completo de 11 años. Esta estrategia permitirá entender cómo el campo magnético del Sol afecta a los confines del sistema solar y proporcionará pistas sobre el origen del peculiar campo magnético de Neptuno y su extraña inclinación axial.

En paralelo, el telescopio James Webb ya había ofrecido observaciones relevantes del planeta. En una de sus primeras imágenes, Webb reveló una visión sin precedentes de los anillos de Neptuno, incluyendo algunos que no se habían visto desde el sobrevuelo de Voyager. Gracias a su estabilidad y sensibilidad en el infrarrojo, el instrumento fue capaz de captar incluso las bandas de polvo más tenues alrededor del planeta. También se detectaron múltiples nubes de metano en las capas altas de la atmósfera y una estructura brillante cerca del ecuador, posiblemente relacionada con los patrones globales de circulación atmosférica.

En aquella misma campaña de observación, Webb captó siete de los 16 satélites de Neptuno conocidos: Galatea, Náyade, Talasa, Despina, Proteo, Larisa y, especialmente, Tritón, que apareció como un punto de luz muy brillante debido a su superficie de nitrógeno congelado que refleja un 70 % de la luz solar incidente. Tritón es una luna peculiar por su órbita retrógrada y sugiere un origen distinto, probablemente como un objeto capturado del cinturón de Kuiper. Está previsto que Webb realice nuevos estudios tanto de Tritón como del propio planeta en los próximos años.

El interés por el estudio de Neptuno no se limita al ámbito observacional. China ha revelado recientemente ambiciosos planes para enviar sondas al planeta durante la próxima década. Una de las misiones más avanzadas, programada para 2039, contempla el uso de un reactor de fisión para alimentar un orbitador que no solo pasará cerca de Neptuno, sino que permanecerá en órbita durante largos periodos. Esta nave también incluiría una cápsula atmosférica capaz de desplegar un globo para analizar de forma prolongada y detallada la composición química de la atmósfera del planeta.

Ilustración de una sonda china alrededor del planeta Neptuno
Representación artística de una misión china orbitando Neptuno con ayuda de Tritón. Créditos: CNSA

Otra propuesta, con lanzamiento estimado en 2033, se basa en la arquitectura de la misión Tianwen 4 a Urano. Su diseño contempla el uso del gran lanzador CZ-9 y el empleo de dos generadores termoeléctricos de radioisótopos (RTG). Con una masa estimada de 2,1 toneladas, esta nave también se colocaría en órbita neptuniana utilizando la gravedad de Tritón para lograr una inclinación orbital de 70° con un periodo de 84 días. Tras varios sobrevuelos lunares, se establecería una órbita final de 843 x 256.000 km con un periodo de 12 días.

Estas misiones chinas podrían ofrecer un complemento ideal a las observaciones remotas de Webb, abriendo una nueva era de estudios in situ sobre la atmósfera, los anillos de Neptuno, sus satélites y, en especial, sobre su mayor luna, Tritón.

El interés renovado por el planeta Neptuno se justifica además por su importancia astrofísica. Muchos de los exoplanetas descubiertos en órbita alrededor de otras estrellas presentan tamaños, masas y composiciones similares a los de Neptuno, especialmente aquellos clasificados como «mini-Neptunos» o «sub-Neptunos». Comprender a fondo las características de Neptuno dentro del sistema solar puede ofrecer una base comparativa esencial para interpretar los datos de exoplanetas detectados por telescopios como Kepler, TESS o el mismo Webb.

Estudiar la estructura interna, la dinámica atmosférica, el sistema de anillos y la configuración de sus lunas proporciona claves para construir modelos más precisos de la formación planetaria, tanto a nivel local como en escalas galácticas. Además, la detección y análisis de auroras permiten investigar la interacción entre viento solar y campos magnéticos planetarios en condiciones extremas de distancia y temperatura.

Así, el reciente descubrimiento de auroras en el planeta Neptuno no solo resuelve un misterio pendiente desde la era Voyager, sino que inaugura una nueva etapa de exploración del último gigante helado del sistema solar.

Bibliografía y fuentes:

  • Melin, H. et al. (2025). Detection of H3+ auroral emission in Neptune using JWST. Nature Astronomy.
  • Hammel, H. et al. (2025). Programa GTO 1249, James Webb Space Telescope.