Webb descubre una enorme columna de agua que emana de la luna Encélado de Saturno
Una columna de vapor de agua de la luna Encélado de
Saturno que se extiende por más de 9.650 kilómetros (6.000 millas) —casi la
distancia desde Los Ángeles, California, hasta Buenos Aires, Argentina— ha sido
detectada por un equipo de investigadores que utilizan el telescopio espacial
James Webb de la NASA. No solo es la primera vez que se observa una emisión de
agua de este tipo a una distancia tan extensa, sino que Webb también les está
dando a los científicos una mirada directa, por primera vez, de cómo esta
emisión abastece de agua a todo el sistema de Saturno y sus anillos.
Encélado, un mundo oceánico de cerca del cuatro por
ciento del tamaño de la Tierra, con solo 504 kilómetros (313 millas) de ancho,
es uno de los objetivos científicos más emocionantes de nuestro sistema solar
en la búsqueda de vida más allá de la Tierra. Un depósito global de agua salada
yace entre la corteza exterior de hielo de esta luna y su núcleo de roca.
Volcanes similares a géiseres arrojan chorros de partículas de hielo, vapor de
agua y productos químicos orgánicos de las grietas, llamadas informalmente
“rayas de tigre”, en la superficie de la luna.
Anteriormente, observatorios han cartografiado
chorros de vapor a cientos de kilómetros de la superficie de esta luna, pero la
exquisita sensibilidad de Webb revela una nueva historia.
“Cuando estaba mirando los datos, al principio,
pensé que tenía que estar equivocado. Fue muy impactante detectar una columna
de agua de más de 20 veces el tamaño de la luna”, dijo el autor principal,
Gerónimo Villanueva, del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en
Greenbelt, Maryland. “La columna de agua se extiende mucho más allá de su zona
de emisión en el polo sur”.
La longitud del chorro de vapor no fue la única
característica que intrigó a los investigadores. La velocidad a la que es
expulsado el vapor de agua, a unos 300 litros (79 galones) por segundo, también
es particularmente impresionante. A este ritmo, se podría llenar una piscina
olímpica en solo un par de horas. En comparación, hacerlo con una manguera de
jardín en la Tierra llevaría más de dos semanas.
El orbitador Cassini pasó más de una década
explorando el sistema de Saturno, y no solo obtuvo imágenes de las columnas de
vapor de Encélado por primera vez, sino que voló directamente a través de ellas
y tomó muestras para saber de qué estaban hechas. Si bien la posición de
Cassini dentro del sistema de Saturno proporcionó información invaluable sobre
esta luna distante, la extraordinaria vista de Webb desde el segundo punto de
Lagrange Sol-Tierra (L2) a 1,6 millones de kilómetros (un millón de millas) de
la Tierra, junto con la notable sensibilidad de su Unidad de Campo Integral
(IFU, por sus siglas en inglés) a bordo del instrumento espectrógrafo del
infrarrojo cercano (NIRSpec, por su acrónimo en inglés), ofrecen un nuevo
contexto.
“La órbita de Encélado alrededor de Saturno es
relativamente rápida, de apenas 33 horas. A medida que viaja disparada
alrededor de Saturno, la luna y sus chorros básicamente escupen agua, dejando a
su paso un halo, casi como una rosquilla”, dijo Villanueva. “En las
observaciones de Webb, no solo la columna era enorme, sino que había agua
absolutamente en todas partes”.
Esta borrosa rosquilla o dona de agua que apareció
“en todas partes”, y es descrita como un toroide, está ubicada junto con el
anillo más externo y más ancho de Saturno: el denso “anillo E”.
Las observaciones de Webb demuestran directamente
cómo las columnas de vapor de agua de la luna alimentan el toroide de vapor. Al
analizar los datos de Webb, los astrónomos han determinado que alrededor del 30
por ciento del agua permanece dentro de este anillo, y el otro 70 por ciento
escapa para abastecer de agua al resto del sistema de Saturno.
En los próximos años, Webb servirá como la principal
herramienta de observación para la luna oceánica Encelado, y los
descubrimientos de Webb proporcionarán información para futuras misiones
satelitales del sistema solar que buscarán explorar la profundidad de su océano
subterráneo, el grosor de su corteza de hielo y más.
En esta imagen, los instrumentos del telescopio
espacial James Webb de la NASA revelan detalles sobre cómo una de las lunas de
Saturno abastece de agua a todo el sistema del planeta anillado. Nuevas
imágenes del espectrógrafo del infrarrojo cercano (NIRSpec) de Webb han
revelado una columna de vapor de agua que sale del polo sur de Encélado y se extiende
a más de 20 veces el tamaño de la propia luna. La Unidad de Campo Integral
(IFU) a bordo de NIRSpec también proporcionó información sobre cómo el agua de
Encélado alimenta el resto de su entorno.
“En este
momento, Webb ofrece una forma extraordinaria de medir directamente cómo
evoluciona y cambia el agua a lo largo del tiempo a través de la inmensa
columna de vapor de Encélado y, como vemos aquí, incluso haremos nuevos
descubrimientos y aprenderemos más sobre la composición del océano subyacente”,
agregó la coautora Stefanie Milam, investigadora del centro Goddard de la NASA.
“Gracias a la cobertura de longitudes de onda y la sensibilidad de Webb, y lo
que hemos aprendido de misiones anteriores, tenemos frente a nosotros toda una
nueva ventana de oportunidades”.
Las observaciones de Encélado obtenidas con Webb se
completaron bajo el programa de Observaciones con Tiempo Garantizado (GTO, por
sus siglas en inglés) número 1.250. El objetivo inicial de este programa es
demostrar las capacidades de Webb en un área concreta de la ciencia y sentar
las bases para estudios futuros.
“Este programa fue esencialmente una demostración de
conceptos después de muchos años de desarrollo del observatorio, y es emocionante
que ya se hayan obtenido todas estas investigaciones científicas a partir de un
tiempo de observación bastante corto”, dijo Heidi Hammel, quien forma parte de
la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía, y es
científica interdisciplinaria de Webb y jefa del programa GTO.
Los resultados del equipo fueron aceptados
recientemente para su publicación en Nature Astronomy el 17 de mayo, y una
versión previa a la edición impresa está disponible (en inglés) aquí.
El telescopio espacial James Webb es el principal
observatorio de ciencias espaciales del mundo. Webb resolverá los misterios de
nuestro sistema solar, verá más allá de mundos distantes alrededor de otras
estrellas y explorará las misteriosas estructuras y los orígenes de nuestro
universo y nuestro lugar en él. Webb es un programa internacional dirigido por
la NASA con sus socios: la ESA (Agencia Espacial Europea) y la Agencia Espacial
Canadiense (CSA).
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