Detalles inesperados saltan a la vista en las nuevas imágenes de Júpiter del Telescopio Espacial James Webb

Las imágenes de Júpiter tomadas por el telescopio espacial James Webb muestran una impresionante riqueza de detalles. Un filtro sensible a la emisión auroral de hidrógeno ionizado (mapeado en el canal rojo) revela óvalos aurorales en el disco del planeta que se extienden a grandes alturas por encima de los polos norte y sur. Un filtro diferente sensible a las neblinas de gran altitud (mapeadas en el canal verde) resalta las neblinas polares que se arremolinan alrededor de ambos polos, mientras que un tercer filtro resalta la luz reflejada desde la nube principal más profunda (mapeada en el canal azul). La Gran Mancha Roja, la región ecuatorial y las regiones de nubes compactas (incluidas las diminutas) aparecen en blanco (o blanco rojizo) en esta imagen en falso color. Las regiones con poca cobertura de nubes aparecen como cintas oscuras al norte de la región ecuatorial. Otras regiones oscuras aquí, tanto al lado de la Gran Mancha Roja como en características ciclónicas en el hemisferio sur, también son de color oscuro cuando se observan en luz visible. (Crédito de la imagen: NASA, European Space Agency, Jupiter Early Release Science team. Procesamiento de imágenes: Judy Schmidt)

Agosto, 2022

Berkeley — Las últimas imágenes de Júpiter del Telescopio Espacial James Webb (JWST) son asombrosas. Capturadas el 27 de julio, las imágenes infrarrojas, coloreadas artificialmente para resaltar características específicas, muestran una fina filigrana a lo largo de los bordes de las bandas de colores y alrededor de la Gran Mancha Roja y también brindan una vista sin precedentes de las auroras en los polos norte y sur.

Una imagen de campo amplio presenta una alineación única del planeta, sus anillos tenues y dos de los satélites más pequeños de Júpiter, Amaltea y Adrastea, contra un fondo de galaxias.

“Nunca habíamos visto a Júpiter así. Todo es bastante increíble”, dijo la astrónoma planetaria Imke de Pater, profesora emérita de la Universidad de California, Berkeley, quien dirigió las observaciones científicas de Júpiter con Thierry Fouchet, profesor del Observatorio de París. “Para ser honestos, realmente no esperábamos que esto resultaría tan bueno. Es realmente notable que podamos ver detalles sobre Júpiter junto con sus anillos, sus diminutos satélites, e incluso galaxias, en una sola imagen”.

De Pater, Fouchet y su equipo publicaron las imágenes el 22 de agosto como parte del programa Primeras Observaciones Científicas (ERS, por sus siglas en inglés) de Webb.

Además de la enorme tormenta conocida como la Gran Mancha Roja, también son visibles numerosos sistemas de tormentas, vistos como pequeños óvalos pálidos, al igual que pequeñas columnas brillantes de partículas de nubes. La transición entre los flujos zonales organizados y los patrones de vórtices caóticos en latitudes más altas también son claramente visibles.

“Aunque ya hemos visto muchas de estas características en Júpiter, las longitudes de onda infrarrojas de JWST nos dan una nueva perspectiva”, señaló De Pater. “La combinación de imágenes y espectros de JWST en longitudes de onda del infrarrojo cercano y medio nos permitirá estudiar la interacción de la dinámica, la química y la estructura de temperatura en y por encima de la Gran Mancha Roja y las regiones aurorales”.

La Cámara de Infrarrojo Cercano (NIRCam por sus siglas en inglés) de JWST también capturó una vista de campo amplio de Júpiter que revela sus anillos y dos de sus lunas.

“Esta imagen ilustra la sensibilidad y el rango dinámico del instrumento NIRCam de JWST”, dijo Fouchet. “Revela las ondas brillantes, remolinos y vórtices en la atmósfera de Júpiter y simultáneamente captura el sistema de anillos oscuros, un millón de veces más débil que el planeta, así como las lunas Amaltea y Adrastea, que tienen aproximadamente 200 y 20 kilómetros de diámetro, respectivamente. Esta imagen resume la ciencia de nuestro programa del sistema de Júpiter, que estudia la dinámica y la química del propio Júpiter, sus anillos y su sistema de satélites”.

Las imágenes del JWST se procesaron con la ayuda de la científica Judy Schmidt, de Modesto, California, quien ha trabajado con el Telescopio Espacial Hubble y otras imágenes de telescopios durante los últimos 10 años, y Ricardo Hueso, quien estudia atmósferas planetarias en la Universidad del País Vasco en España. Hueso es uno de varios coinvestigadores del programa Primeras Observaciones Científicas (ERS, por sus siglas en inglés) y lidera las observaciones NIRCam de la atmósfera de Júpiter.

El amor de Schmidt por las imágenes astronómicas la ha llevado a procesar imágenes de nebulosas, cúmulos globulares, viveros estelares y objetos cósmicos más espectaculares. “Algo de ello se quedó grabado en mí y no puedo parar. Podría pasar horas y horas todos los días”, dijo. Agregó que su objetivo es “…trato de que se vea natural, incluso si no se parece en nada a lo que tus ojos pueden ver”.

Las observaciones espectroscópicas de las auroras de Júpiter están programadas para finales de este año, mientras que las observaciones espectroscópicas detalladas de la Gran Mancha Roja de Júpiter se realizaron el 27 de julio en el infrarrojo cercano, y el 14 y 15 de agosto en longitudes de onda del infrarrojo medio. Las observaciones de la Gran Mancha Roja son un proyecto conjunto entre el equipo de Primeras Observaciones Científicas (ERS), con De Pater y Fouchet como co-investigadores principales, y un programa de observaciones del Sistema Solar desarrollado por Heidi Hammel de la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía (AURA), con las observaciones de Júpiter dirigidas por Leigh Fletcher, profesora de la Universidad de Leicester en Inglaterra.

Otros miembros del equipo ERS de UC Berkeley para las observaciones de Júpiter son el astrónomo Mike Wong y el investigador de postdoctorado Ned Molter.

Enlaces a imágenes en alta resolución:

Esta imagen compuesta en color falso de Júpiter se obtuvo con el instrumento NIRCam a bordo del Telescopio Espacial James Webb el 27 de julio de 2022. El esquema de color de campo amplio difiere del compuesto de color porque este modo de imagen utiliza diferentes tiempos de exposición y solo dos filtros, mapeado en colores naranja y cian. La imagen muestra los anillos de Júpiter y algunos de sus pequeños satélites junto con las galaxias de fondo. Amalthea (~250 x 150 kms. de ancho) y la pequeña Adrastea (~20 kms. de ancho) son visibles en esta imagen. El patrón de difracción creado por las auroras brillantes, así como la luna Ío (justo a la izquierda, no visible en la imagen), forman un fondo complejo de luz dispersa alrededor de Júpiter. (Crédito de la imagen: NASA, Agencia Espacial Europea, equipo de Primeras Observaciones Científicas (ERS). Procesamiento de imágenes: Ricardo Hueso [UPV/EHU] y Judy Schmidt)

CONTACTOS

Imke De Pater, imke@berkeley.edu

Thierry Fouchet, thierry.fouchet@obspm.fr

MÁS DETALLES SOBRE LAS IMÁGENES:

Compuesto de color de Júpiter: esta imagen compuesta de color falso de Júpiter se obtuvo con el instrumento NIRCam del Telescopio Espacial James Webb el 27 de julio de 2022. Se ensamblaron varias exposiciones con tres filtros diferentes para crear este mosaico, después de corregir la rotación del planeta. La combinación de filtros produce una imagen cuyos colores denotan la altura de las nubes y la intensidad de las emisiones aurorales. El filtro F360M (asignado a los colores rojo-naranja) es sensible a la luz reflejada por las nubes bajas y las brumas altas. Las características rojas en las regiones polares son emisiones aurorales, causadas por iones excitados a través de colisiones con partículas cargadas a altitudes de hasta 1.000 kms. por encima del nivel de las nubes. La emisión de auroras en rojo es evidente en las regiones polares norte y sur y llega muy por encima de la extremidad del planeta. En el filtro F212N (asignado a colores amarillo-verde), el metano gaseoso en la atmósfera de Júpiter absorbe luz; las áreas verdosas alrededor de las regiones polares provienen de brumas estratosféricas de 100 a 200 kms. por encima del nivel de las nubes. La neblina estratosférica que aparece de color verde en este compuesto también se concentra en las regiones polares, pero se extiende hasta las latitudes ecuatoriales y también se puede ver a lo largo de los extremos (bordes) del planeta. El canal cian contiene el filtro F150W2, que es principalmente sensible a la luz reflejada del nivel más profundo de la nube principal de Júpiter en aproximadamente una barra. La Gran Mancha Roja, la brumosa región ecuatorial y un sinnúmero de pequeños sistemas de tormentas aparecen en blanco (o blanco rojizo) en esta imagen en color falso. Las regiones con poca cobertura de nubes aparecen como cintas oscuras al norte de la región ecuatorial. Algunas regiones oscuras, por ejemplo, las que se encuentran junto a la Gran Mancha Roja y en las características ciclónicas del hemisferio sur, también son de color oscuro cuando se observan en longitudes de onda visibles.

Sistema de Júpiter: esta imagen compuesta en color falso de Júpiter se obtuvo con el instrumento NIRCam del Telescopio Espacial James Webb el 27 de julio de 2022. Una combinación de exposiciones cortas y largas en F212N (asignado a color naranja) y F335M (asignado a cian) muestra los anillos de Júpiter y algunos de sus pequeños satélites junto con las galaxias de fondo. Amalthea (~250 x 150 kms. de ancho) y la pequeña Adrastea (~20 kms. de ancho) son visibles en esta imagen. El patrón de difracción creado por las auroras brillantes, así como la luna Ío (justo a la izquierda, no visible en la imagen), forman un fondo complejo de luz dispersa alrededor de Júpiter.