El telescopio Webb de la NASA estudiará los "mundos oceánicos" de nuestro sistema solar

El telescopio espacial James Webb de la NASA usará sus capacidades infrarrojas para estudiar los "mundos del océano" de la luna de Júpiter, Europa y la luna de Saturno, Encélado, añadiendo observaciones hechas previamente por los orbitadores Galileo y Cassini de la NASA. Las observaciones del telescopio Webb también podrían ayudar a guiar futuras misiones a las lunas heladas.

Posible espectroscopia resultante de una de las plumas de agua de Europa. Este es un ejemplo de los datos que el telescopio Webb podría devolver.

Créditos: NASA-GSFC/SVS, telescopio espacial Hubble, Stefanie Milam, Geronimo Villanueva

Europa y Encélado están en la lista de objetivos de Webb Telescope elegidos por observadores de tiempo garantizados, científicos que ayudaron a desarrollar el telescopio y así llegar a ser uno de los primeros en usarlo para observar el universo. Uno de los objetivos científicos del telescopio es estudiar los planetas que podrían ayudar a arrojar luz sobre los orígenes de la vida, pero esto no significa sólo exoplanetas; Webb también ayudará a desentrañar los misterios que aún mantienen los objetos en nuestro propio sistema solar (desde Marte hacia afuera).

Geronimo Villanueva, un científico planetario del centro de vuelo espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, es el científico principal de la observación del telescopio Webb de Europa y Encélado. Su equipo es parte de un esfuerzo mayor para estudiar nuestro sistema solar con el telescopio, encabezado por el astrónomo Heidi Hammel, el Vice Presidente Ejecutivo de la Asociación de universidades para la investigación en astronomía (aura). La NASA seleccionó a Hammel como científico interdisciplinario para Webb en 2002.

De particular interés para los científicos son las plumas de agua que incumplen la superficie de Encélado y Europa, y que contienen una mezcla de vapor de agua y químicos orgánicos simples. Las misiones Cassini-Huygens y Galileo de la NASA, y el telescopio espacial Hubble de la NASA, recolectaron previamente pruebas de que estos jets son el resultado de procesos geológicos que calientan grandes océanos sub superficiales. "Escogimos estas dos lunas por su potencial para exhibir firmas químicas de interés astrobiológico", dijo Hammel.

Representación artística que muestra una sección transversal interior de la corteza de Encélado, que muestra cómo la actividad hidrotermal puede estar causando las ciruelas de agua en la superficie de la luna.

Créditos: NASA-GSFC/SVS, NASA/JPL-Caltech/Southwest Research Institute

Villanueva y su equipo planean utilizar la cámara de infrarrojo cercano (NIRCam) de Webb para tomar imágenes de alta resolución de Europa, que usarán para estudiar su superficie y para buscar regiones de superficie caliente indicativas de la actividad de la pluma y procesos geológicos activos. Una vez que localicen una pluma, usarán el espectrógrafo infrarrojo cercano de Webb (NIRSpec) y el instrumento infrarrojo medio (Miri) para analizar espectroscópicamente la composición de la pluma.

Las observaciones de Webb Telescope podrían ser particularmente reveladoras para las plumas de Europa, cuya composición sigue siendo en gran parte un misterio. "¿Están hechas de hielo de agua?" ¿Se está liberando vapor de agua caliente? "¿Cuál es la temperatura de las regiones activas y el agua emitida?", cuestionó Villanueva. "Las mediciones del telescopio Webb nos permitirán hacer frente a estas preguntas con precisión y precisión sin precedentes".

Para Encélado, Villanueva explicó que debido a que la luna es casi 10 veces más pequeña que Europa como se ve desde el telescopio Webb, no será posible la imagen de alta resolución de su superficie. Sin embargo, el telescopio todavía puede analizar la composición molecular de los penachos de Encélado y realizar un análisis amplio de sus características superficiales. Gran parte del terreno de la luna ya ha sido mapeado por el orbitador Cassini de la NASA, que ha pasado alrededor de 13 años estudiando Saturno y sus satélites. Esta simulación muestra posibles resultados de espectroscopía de las plumas de agua de Europa, obtenidas mediante el instrumento NIRSpec del telescopio Webb. Créditos: NASA-GSFC/SVS, telescopio espacial Hubble, Stefanie Milam, Geronimo Villanueva

Villanueva advirtió que mientras él y su equipo planean usar NIRSpec para buscar firmas orgánicas (como el metano, metanol, y etano) en las plumas de ambas lunas, no hay garantía de que el equipo pueda hacer tiempo para que las observaciones del telescopio Webb atrapen una de las emisiones intermitentes, ni que las emisiones tengan una composición orgánica significativa. "Sólo esperamos detecciones si las plumas son particularmente activas y si son ricas en materia orgánica", dijo Villanueva.

La evidencia de la vida en las plumas podría resultar aún más elusiva. Villanueva explicó que si bien el desequilibrio químico en las plumas (una abundancia inesperada o escasez de ciertos productos químicos) podría ser un signo de los procesos naturales de la vida microbiana, también podría ser causada por procesos geológicos naturales.

Mientras que el telescopio Webb puede ser incapaz de responder concretamente si los océanos de la subsuperficie de las lunas contienen vida, Villanueva dijo que será capaz de identificar y mejor caracterizar las regiones activas de las lunas que podrían merecer un estudio adicional. Misiones futuras, como Europa Clipper de la NASA, cuyo objetivo principal es determinar si Europa es habitable, podría utilizar los datos de Webb para afinar en lugares privilegiados para la observación.

El telescopio espacial James Webb es el complemento científico del telescopio espacial Hubble de la NASA. Será el telescopio espacial más poderoso jamás construido. Webb es un proyecto internacional liderado por la NASA con sus socios, ESA (Agencia Espacial Europea) y la Agencia Espacial Canadiense.

By Eric Villard
NASA's Goddard Space Flight Center

Last Updated: Aug. 24, 2017

Editor: Lynn Jenner

Traducción: El Quelonio Volador