Júpiter y sus lunas serán un «campo de pruebas» para el Telescopio Espacial James Webb


El Telescopio Espacial James Webb pronto volverá sus ojos hacia el rey del sistema solar, el gigante gaseoso Júpiter.

Júpiter es un sistema complejo lleno de misterios, que alberga reinos de preguntas sobre la naturaleza de sus delicados anillos, cómo sus lunas más grandes pueden albergar océanos de agua o volcanes ocultos, y cómo se forman tormentas masivas como la Gran Mancha Roja en la turbulenta atmósfera del planeta gigante. . El planeta será el «campo de pruebas» perfecto, dicen los investigadores, para el Telescopio Espacial James Webb, el observatorio de $ 10 mil millones que mostrará sus primeras imágenes operativas el 12 de julio.

La luna Io parece bordear las nubes de Júpiter en esta vista de larga distancia desde la nave espacial Cassini. (Crédito de la imagen: NASA, NASA-JPL, Universidad de Arizona)

«Será un experimento realmente desafiante», dijo el codirector del estudio Imke de Pater, científico planetario de la Universidad de California, sobre los próximos estudios de Júpiter de Webb en una declaración del consorcio de 2020.

Júpiter es un objetivo brillante que requerirá calibraciones precisas de los instrumentos de Webb, para no borrar el planeta en la óptica sensible del telescopio. El gigante gaseoso también gira rápidamente, lo que dificulta tomar una imagen de lapso de tiempo para realizar observaciones científicas.

Pero una vez que se superen estos obstáculos, los científicos dicen que esperan nuevos conocimientos utilizando el espejo de 18 segmentos único de Webb y cuatro instrumentos infrarrojos.

Los estudios atmosféricos de Júpiter ocuparán un lugar destacado. Por ejemplo, el telescopio estudiará enigmáticas tormentas ciclónicas en la región polar, también bajo el escrutinio de la nave espacial Juno de la NASA, para observar sus vientos, nubes, gas y temperatura.

Webb también observará la atmósfera justo encima de la Gran Mancha Roja, que tiene variaciones de temperatura inexplicables (por ejemplo, la atmósfera justo encima es mucho más fría que otras zonas de Júpiter).

Los cicones rodean el polo norte de Júpiter en esta imagen infrarroja de la nave espacial Juno de la NASA. (Crédito de la imagen: NASA, Caltech, SwRI, ASI, INAF, JIRAM)

Más lejos, el equipo espera detectar nuevas lunas en los anillos de Júpiter. Esto será especialmente desafiante ya que la luz brillante del planeta puede eliminar el tenue sistema de anillos formado por partículas de polvo diminutas y dispersas, afirmaron los funcionarios. (Las estrategias para lidiar con este problema pueden ayudar a los futuros observadores de exoplanetas que usan Webb a ver mundos tenues junto a estrellas brillantes).

Luego están las grandes lunas de Júpiter. Este primer conjunto de estudios examinará el Ganímedes helado y el Io volcánico para obtener más información sobre cómo se formaron y cambiaron estos mundos con el tiempo.

Webb tomará imágenes de la atmósfera exterior de Ganímedes para «comprender mejor la interacción de la luna con las partículas en el campo magnético de Júpiter», afirmaron los investigadores. Webb también buscará un presunto océano de agua salada debajo de la superficie de Ganímedes.

Las investigaciones de Io incluirán una búsqueda de «volcanes sigilosos», que los investigadores sospechan que están en erupción sin dispersar ninguna partícula de polvo que refleje mejor la luz para que la vean los telescopios.

Sin embargo, Webb tiene una resolución espacial más alta que las misiones anteriores a Júpiter (incluidas la Voyager y Galileo), lo que le permite detectar volcanes ocultos junto con «puntos calientes». Las concentraciones de alta temperatura en la superficie de Io pueden ser similares a las que se observan con el vulcanismo de la Tierra, pero se requieren más estudios para confirmar las observaciones de Galileo en las décadas de 1990 y 2000.

La nave espacial Galileo de la NASA capturó a la luna Io de Júpiter, la tercera luna más grande del planeta, durante una erupción volcánica. (Crédito de la imagen: NASA/JPL/DLR)

El telescopio también observará en detalle la estructura de temperatura de Io, que hasta ahora es relativamente desconocida ya que no se han recopilado muchos datos sobre la temperatura a diferentes altitudes de la atmósfera de la luna, según el comunicado.

A medida que Webb dirige su óptica hacia Júpiter desde el espacio profundo, los observatorios que orbitan más cerca del planeta brindarán asistencia. Por ejemplo, la visión de largo alcance de Webb de la atmósfera de Júpiter y su proporcionará un contexto valioso para la órbita de Júpiter de Juno.

«Ningún observatorio o nave espacial puede hacerlo todo», dijo en la misma declaración el coinvestigador del estudio Michael Wong, de la Universidad de California, Berkeley. «Estamos muy entusiasmados con la combinación de datos de múltiples observatorios para decirnos mucho más de lo que podríamos aprender de una sola fuente».

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