Con tormentas gigantes, vientos poderosos, auroras y condiciones extremas de temperatura y presión, en Júpiter suceden muchas cosas. Ahora, el telescopio espacial James Webb de la NASA ha captado nuevas imágenes de este planeta. Las observaciones de Webb en Júpiter darán a los científicos aún más pistas sobre la vida en su interior.
“Para ser honestos, realmente no esperábamos que esto resultaría tan bueno”, dijo la astrónoma planetaria Imke de Pater, profesora emérita de la Universidad de California en Berkeley. De Pater dirigió las observaciones de Júpiter con Thierry Fouchet, profesor del Observatorio de París, como parte de una colaboración internacional para el programa Primeras Observaciones Científicas (ERS, por sus siglas en inglés) de Webb. El propio telescopio Webb es una misión internacional dirigida por la NASA con sus socios la Agencia Espacial Europea (ESA) y la Agencia Espacial Canadiense (CSA). “Es realmente notable que podamos ver detalles sobre Júpiter junto con sus anillos, sus diminutos satélites, e incluso galaxias, en una sola imagen”.
Las dos imágenes provienen de la cámara de infrarrojo cercano (NIRCam, por sus siglas en inglés) de este observatorio espacial, que cuenta con tres filtros de infrarrojo especializados que muestran detalles del planeta. Dado que la luz infrarroja es invisible para el ojo humano, esta luz ha sido transferida al espectro visible. Generalmente, las longitudes de onda más largas se ven más rojas y las longitudes de onda más cortas se muestran más azules. Los científicos colaboraron con la científica ciudadana Judy Schmidt para traducir los datos del Webb en imágenes.
En la vista independiente de Júpiter, creada a partir de un compuesto de varias imágenes de Webb, las auroras se extienden a grandes altitudes por encima de los polos norte y sur de Júpiter. Las auroras brillan en un filtro que las transfiere a colores más rojos, lo que también resalta la luz reflejada de las nubes más bajas y las brumas superiores. Un filtro diferente, aplicado para transferir la luz a amarillos y verdes, muestra brumas girando alrededor de los polos norte y sur. Un tercer filtro, que transfiere a azules, muestra la luz que se refleja desde una nube principal más profunda.
La Gran Mancha Roja, una famosa tormenta tan grande que podría tragarse a la Tierra, aparece blanca en estas vistas, al igual que otras nubes, porque reflejan mucha luz solar.
“Aquí, el brillo aquí indica una gran altitud, así que la Gran Mancha Roja tiene brumas de gran altitud, al igual que la región ecuatorial”, dijo Heidi Hammel, científica interdisciplinaria de Webb para observaciones del sistema solar y vicepresidenta de investigaciones científicas en la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía (AURA, por sus siglas en inglés). “Las numerosas ‘manchas’ y ‘rayas’ blancas brillantes son probablemente cimas de nubes a gran altura de tormentas convectivas condensadas”. Por el contrario, las cintas oscuras al norte de la región ecuatorial tienen poca cubierta de nubes.
Imagen compuesta (con dos filtros) del sistema de Júpiter captada por el instrumento NIRCam de Webb el 27 de julio de 2022, sin etiquetar (arriba) y etiquetada (abajo).
Crédito de la imagen: NASA, ESA, Equipo ERS de Júpiter; procesamiento de imágenes por Ricardo Hueso (UPV/EHU) y Judy Schmidt.
En una vista de campo ancho, Webb observa a Júpiter con sus tenues anillos, que son un millón de veces más tenues que el planeta, y dos diminutas lunas llamadas Amaltea y Adrastea. Las manchas difusas en la parte inferior del fondo son probablemente galaxias que se cuelan en esta vista del sistema joviano.
“Esta imagen resume la investigación científica de nuestro programa sobre el sistema de Júpiter, que estudia la dinámica y la química de este planeta, sus anillos y su sistema de satélites”, dijo Fouchet. Los investigadores ya habían empezado a analizar los datos de Webb para obtener nuevos resultados científicos sobre el planeta más grande de nuestro sistema solar.
Los datos de telescopios como Webb no llegan a la Tierra perfectamente empaquetados. En su lugar, contienen información sobre el brillo de la luz en los detectores de Webb. Esta información llega al Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial (STScI), el centro de operaciones de la misión y las investigaciones científicas de Webb, como datos sin procesar. STScI procesa los datos en archivos calibrados para su análisis científico, y transmite al Archivo Mikulski para Telescopios Espaciales para su difusión. Los científicos luego traducen esa información en imágenes como esta durante el transcurso de sus investigaciones. Mientras un equipo del STScI procesa formalmente las imágenes de Webb para su publicación oficial, los astrónomos no profesionales, conocidos como científicos ciudadanos, a menudo se sumergen en el archivo público de datos para recuperar y también procesar las imágenes.
Judy Schmidt, de Modesto, California, procesadora de imágenes con larga data en la comunidad de científicos ciudadanos, procesó estas nuevas vistas de Júpiter. Para la imagen que incluye los pequeños satélites, colaboró con Ricardo Hueso, coinvestigador en estas observaciones, quien estudia atmósferas planetarias en la Universidad del País Vasco en España.
Schmidt no tiene formación académica formal en astronomía. Pero hace 10 años, un concurso de la ESA despertó su insaciable pasión por el procesamiento de imágenes. La competencia “Tesoros ocultos de Hubble” invitó al público a encontrar nuevas gemas en los datos de Hubble. De casi 3.000 presentaciones, Schmidt se llevó a casa el tercer lugar por una imagen de una estrella recién nacida.
Desde el concurso de la ESA, ha estado trabajando en Hubble y en datos de otros telescopios como pasatiempo. “Algo me marcó y ahora no puedo parar”, dijo. “Podría dedicarme a esto horas y horas todos los días”.
Su amor por las imágenes astronómicas la llevó a procesar imágenes de nebulosas, cúmulos globulares, viveros estelares y otros objetos cósmicos espectaculares. Su filosofía guía es: “Trato de que se vea natural, incluso si no es nada cercano a lo que podemos ver con nuestros ojos”. Estas imágenes han llamado la atención de científicos profesionales, incluyendo a Hammel, quien anteriormente colaboró con Schmidt en refinar las imágenes de Hubble que mostraban el impacto del cometa Shoemaker-Levy 9 en Júpiter.
En realidad, es más difícil trabajar con Júpiter que con estas maravillas lejanas, dice Schmidt, debido a lo rápido que rota. Cuando tiene que combinar una pila de imágenes en una, puede ser un desafío si los rasgos distintivos de Júpiter han rotado durante el tiempo que se tomaron las imágenes y ya no están alineados. A veces tiene que hacer ajustes digitales para montar las imágenes de una manera que tenga sentido, incluso después de esta rotación.
Webb transmitirá observaciones sobre cada fase de la historia cósmica, pero si Schmidt tuviera que elegir algo que la entusiasma, serían más vistas de Webb de las regiones de formación estelar. En particular, siente fascinación por las estrellas jóvenes que producen potentes chorros en pequeños parches de nebulosas llamados objetos Herbig–Haro. “Tengo muchos deseos de ver a estas raras y maravillosas estrellas recién nacidas haciendo agujeros en las nebulosas”, dijo.
