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miércoles, febrero 8, 2023
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Los telescopios Webb y Keck se unen para rastrear las nubes en la luna Titán de Saturno

En la mañana del sábado 5 de noviembre, un equipo internacional de científicos planetarios se despertó con gran deleite con las primeras imágenes de Webb de la luna más grande de Saturno, Titán. Aquí, el investigador principal Conor Nixon y otros en el equipo del programa 1251 de Observación de tiempo garantizado (GTO) que usan Webb para investigar la atmósfera y el clima de Titán describen sus reacciones iniciales al ver los datos.

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«Titán es la única luna del sistema solar con una atmósfera densa, y también es el único cuerpo planetario además de la Tierra que actualmente tiene ríos, lagos y mares. Sin embargo, a diferencia de la Tierra, el líquido en la superficie de Titán está compuesto de hidrocarburos. incluyendo metano y etano, no agua Su atmósfera está llena de una espesa neblina que oscurece la luz visible que se refleja en la superficie.

Imágenes de la luna Titán de Saturno, capturadas por el instrumento NIRCam del Telescopio Espacial James Webb el 4 de noviembre de 2022. Izquierda: Imagen usando F212N, un filtro de 2,12 micras sensible a la atmósfera inferior de Titán. Los puntos brillantes son nubes prominentes en el hemisferio norte. Derecha: Imagen compuesta en color usando una combinación de filtros NIRCam: Azul=F140M (1,40 micrones), Verde=F150W (1,50 micrones), Rojo=F200W (1,99 micrones), Brillo=F210M (2,09 micrones). Varias características prominentes de la superficie están etiquetadas: se cree que Kraken Mare es un mar de metano; Belet está compuesto por dunas de arena de color oscuro; Adiri es una característica de albedo brillante. Crédito: NASA, ESA, CSA, A. Pagan (STScI).

«Habíamos esperado durante años para usar la visión infrarroja de Webb para estudiar la atmósfera de Titán, incluidos sus fascinantes patrones climáticos y su composición gaseosa, y también ver a través de la neblina para estudiar las características del albedo (parches brillantes y oscuros) en la superficie. La atmósfera de Titán es increíblemente interesante. , no solo por sus nubes de metano y tormentas, sino también por lo que nos puede decir sobre el pasado y el futuro de Titán, incluido si siempre tuvo una atmósfera. Estamos absolutamente encantados con los resultados iniciales.

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«Sebastien Rodriguez, miembro del equipo de la Université Paris Cité, fue el primero en ver las nuevas imágenes y nos alertó a los demás por correo electrónico: ‘¡Qué despertar esta mañana (hora de París)! ¡Muchas alertas en mi buzón! Fui directamente a mi computadora y comencé a descargar los datos de inmediato. ¡A primera vista, es simplemente extraordinario! ¡Creo que estamos viendo una nube!

«La líder del proyecto Webb Solar System GTO, Heidi Hammel, de la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía (AURA), tuvo una reacción similar: ‘¡Fantástico! Me encanta ver la nube y las marcas obvias de albedo. ¡Así que espero con ansias los espectros! Felicidades, ¡Todos! ¡Gracias!

«Así comenzó un día de actividad frenética. Al comparar diferentes imágenes capturadas por la cámara de infrarrojo cercano de Webb (NIRCam), pronto confirmamos que un punto brillante visible en el hemisferio norte de Titán era en realidad una gran nube. No mucho después, notamos una segunda nube La detección de nubes es emocionante porque valida las predicciones de larga data de los modelos informáticos sobre el clima de Titán, que las nubes se formarían fácilmente en el hemisferio norte medio durante el final del verano cuando la superficie es calentada por el sol.

«Luego nos dimos cuenta de que era importante averiguar si las nubes se movían o cambiaban de forma, lo que podría revelar información sobre el flujo de aire en la atmósfera de Titán. Así que nos comunicamos rápidamente con colegas para solicitar observaciones de seguimiento utilizando el Observatorio Keck en Hawai. ‘Yo esa noche.

Evolución de las nubes en Titán a lo largo de 30 horas entre el 4 y el 6 de noviembre de 2022, según lo visto por Webb NIRCam (izquierda) y Keck NIRC-2 (derecha). El hemisferio posterior de Titán que se ve aquí gira de izquierda (amanecer) a derecha (atardecer) como se ve desde la Tierra y el Sol. La Nube A parece estar girando hacia la vista, mientras que la Nube B parece estar disipándose o moviéndose detrás de la extremidad de Titán (alrededor hacia el hemisferio de espaldas a nosotros). Las nubes no son duraderas en Titán o en la Tierra, por lo que las que se vieron el 4 de noviembre pueden no ser las mismas que las que se vieron el 6 de noviembre. La imagen de NIRCam usó los siguientes filtros: azul = F140M (1,40 micras), verde = F150W (1,50 micras), Rojo=F200W (1,99 micras), Brillo=F210M (2,09 micras). La imagen Keck NIRC-2 utilizada: Rojo=He1b (2,06 micras), Verde=Kp (2,12 micras), Azul=H2 1-0 (2,13 micras). Descarga Webb y Keck lado a lado de Titán desde la Galería de recursos. Crédito: NASA, ESA, CSA, Observatorio W. M. Keck; A. Pagan (STScI); Equipo Webb Titan GTO
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«Nuestro equipo de Webb Titan, Conor Nixon, del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA, escribió a Imke de Pater en la Universidad de California, Berkeley, y a Katherine de Kleer en Caltech, quienes tienen una amplia experiencia en el uso de Keck: ‘Acabamos de recibir nuestras primeras imágenes de Titán. de Webb, tomada anoche. ¡Muy emocionante! Parece que hay una gran nube, creemos que sobre la región polar norte cerca de Kraken Mare. Nos preguntábamos acerca de una observación de seguimiento de respuesta rápida en Keck para ver alguna evolución en la nube. ‘

«Después de las negociaciones con el personal de Keck y los observadores que ya habían sido programados para usar el telescopio esa noche, Imke y Katherine rápidamente pusieron en cola un conjunto de observaciones. El objetivo era sondear Titán desde su estratosfera hasta la superficie, para tratar de atrapar las nubes. que vimos con Webb. ¡Las observaciones fueron un éxito! Imke de Pater comentó: «Nos preocupaba que las nubes desaparecieran cuando miramos a Titán dos días después con Keck, pero para nuestro deleite había nubes en las mismas posiciones, mirando como si hubieran cambiado de forma.

«Después de que obtuvimos los datos de Keck, recurrimos a expertos en modelos atmosféricos para que nos ayudaran a interpretarlos. Uno de esos expertos, Juan Lora de la Universidad de Yale, comentó: ‘¡Emocionante en verdad! Me alegra que estemos viendo esto, ya que hemos ¡He estado pronosticando una buena cantidad de actividad de nubes para esta temporada! No podemos estar seguros de que las nubes del 4 y 6 de noviembre sean las mismas nubes, pero son una confirmación de los patrones climáticos estacionales.

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Evolución de las nubes en Titán durante 30 horas entre el 4 y el 6 de noviembre, según lo visto por cámaras de infrarrojo cercano en el telescopio espacial James Webb (arriba) y el telescopio Keck. El hemisferio posterior de Titán que se ve aquí gira de izquierda (amanecer) a derecha (atardecer) como se ve desde la Tierra y el sol. La Nube A parece estar girando hacia la vista, mientras que la Nube B parece estar disipándose o moviéndose detrás de la extremidad de Titán. Las nubes no son duraderas en Titán o en la Tierra, por lo que las que se vieron el 4 de noviembre pueden no ser las mismas que las que se vieron el 6 de noviembre. Crédito: NASA/STScI/Observatorio Keck/Judy Schmidt

«El equipo también recopiló espectros con el espectrógrafo de infrarrojo cercano de Webb (NIRSpec), que nos da acceso a muchas longitudes de onda que están bloqueadas para telescopios terrestres como Keck por la atmósfera terrestre. Estos datos, que aún estamos analizando, nos permitirán para sondear realmente la composición de la atmósfera inferior y la superficie de Titán de maneras que ni siquiera la nave espacial Cassini pudo, y para aprender más sobre lo que está causando la característica brillante que se ve sobre el polo sur.

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«Esperamos más datos de Titán de NIRCam y NIRSpec, así como nuestros primeros datos del instrumento de infrarrojo medio (MIRI) de Webb en mayo o junio de 2023. Los datos MIRI revelarán una parte aún mayor del espectro de Titán, incluidas algunas longitudes de onda que nunca antes visto Esto nos dará información sobre los gases complejos en la atmósfera de Titán, así como pistas cruciales para descifrar por qué Titán es la única luna en el sistema solar con una atmósfera densa.

«Maël Es-Sayeh, estudiante de posgrado de la Université Paris Cité, está particularmente entusiasmado con estas observaciones: ‘Usaré los datos de Webb en mi investigación de doctorado, por lo que es muy emocionante obtener finalmente los datos reales después de años de simulaciones. ¡No puedo esperar a ver qué vendrá en la segunda parte el próximo año!'»

Proporcionado por el Telescopio Espacial Webb

Con información de Phys.org

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Skycr_editorhttps://hdavila.com/
Homer Dávila. Máster en geología. Miembro de la International Meteor Organization. Astronomía, radioastronomía, cosmología y ciencia planetaria.
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