Puesta a punto para Europa

Las nuevas fotos de Júpiter de la Cámara Infrarroja Cercana (NIRCam) del JWST son inusuales, lo suficiente como para que haya decidido incluir una en la publicación de hoy. Encaja bastante bien porque ya había reunido la mayor parte del material que iba a usar sobre Europa. Habría sido una ventaja adicional si Europa apareciera en la imagen de abajo, pero incluso sin ella, tenga en cuenta que aquí podemos ver lunas tan pequeñas como AdrasteaImke de Pater (UC-Berkeley), quien dirigió las observaciones, notó que tanto los pequeños satélites como las galaxias distantes aparecen en la misma imagen. Y aquí está Thierry Fouchet, Profesor del Observatorio de París, quien también trabajó en el esfuerzo de observación:

“Esta imagen ilustra la sensibilidad y el rango dinámico del instrumento NIRCam del JWST. Revela las ondas brillantes, remolinos y vórtices en la atmósfera de Júpiter y simultáneamente captura el sistema de anillos oscuros, 1 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”.

Y sí, estas imágenes son procesadas significativamente, en este caso por la científica ciudadana Judy Schmidt en California y Ricardo Hueso (Universidad del País Vasco, España). Hueso es coinvestigador del programa Early Release Science (ERS)y también dirige las observaciones NIRCam de la atmósfera de Júpiter. Creo que Schmidt, que ha estado trabajando con observaciones espaciales durante una década, lo dice mejor cuando describe su objetivo como «lograr que se vea natural, incluso si no se parece en nada a lo que tus ojos pueden ver».

Esta imagen compuesta en falso color de Júpiter se obtuvo el 27 de Julio con el instrumento NIRCam a bordo del JWST. Los tenues anillos de Júpiter, un millón de veces más tenues que el planeta, y dos de sus pequeños satélites, Amaltea (izquierda) y Adrastea (punto en el borde del anillo), son claramente visibles contra un fondo de galaxias distantes. El patrón de difracción creado por las brillantes auroras y la luna Io (a la izquierda de la imagen) forman un fondo complejo de luz dispersa alrededor de Júpiter. 
Crédito de la imagen: NASA, Agencia Espacial Europea, equipo de ‘Jupiter Early Release Science (ERS)’. Procesamiento de imágenes: Ricardo Hueso [UPV/EHU] y Judy Schmidt
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Tenía esta imagen en la pantalla esta mañana mientras observaba el progreso de Europa Clipper, que se encuentra en medio de su año más importante hasta el momento. Para fines de 2022, se espera que la mayoría del hardware de vuelo y todos los instrumentos científicos estén instalados en las instalaciones de ensamblaje de naves espaciales del Laboratorio de Propulsión a Chorro. Ingenieros y técnicos ensamblarán el cuerpo principal de la nave espacial en ‘High Bay 1’ de la instalación. Eso incluye la instalación de los instrumentos científicos de la nave, así como la bóveda electrónica de aluminio que protege la electrónica de la radiación de Júpiter. El lanzamiento está actualmente programado para Octubre de 2024. Deberíamos obtener casi 50 pases cercanos de Europa de todo esto.

Imagen : Ingenieros y técnicos usan una grúa para levantar el núcleo de la nave espacial Europa Clipper de la NASA en la sala limpia ‘High Bay 1’ de las instalaciones de ensamblaje de naves espaciales del JPL. 

Crédito: NASA/JPL-Caltech.

Ver cómo se une una nave espacial es un ejercicio fascinante, y estaremos atentos a las actualizaciones de la NASA sobre el Clipper a medida que continúa el proceso. Sin embargo, igual de fascinante es el flujo continuo de información sobre lo que buscarán los instrumentos científicos de Europa Clipper, un proceso igualmente crítico si queremos interpretar sus datos correctamente.

En ese sentido, qué interesante artículo ha aparecido recientemente en Astrobiology. En manos de la autora principal Natalie Wolfenbarger, sale de la Universidad de Texas en Austin, donde se ha desarrollado el instrumento de radar de Europa Clipper. Un tema clave es la composición de la capa de hielo de la luna, que a su vez alimentará nuestras conclusiones sobre el océano que se encuentra debajo. El océano de Europa se ha comparado con las aguas debajo de una plataforma de hielo antártica en la Tierra. ¿Una buena comparación?

Para averiguarlo, Wolfenbarger y sus colegas se pusieron a trabajar en cómo se congela el agua bajo las plataformas de hielo, lo que nos lleva a dos términos inusuales. El ‘hielo de congelación’ se forma debajo de la plataforma de hielo, mientras que el ‘hielo frazil’ flota hacia arriba en forma de escamas de hielo en agua de mar sobreenfriada. Estos forman una especie de nieve que cubre el fondo de la plataforma de hielo. Curiosamente, ambos mecanismos de producción de hielo producen hielo con menos salinidad que el agua de mar.

En otras palabras, es posible que hayamos estado asumiendo que el océano de Europa es más salado de lo que realmente es, particularmente dado el hallazgo del artículo de que aumentar lo que sucede debajo de la Antártida a una capa de hielo del tamaño y la edad de Europa produce hielo que es aún menos salado. El ‘hielo frazil’, en particular, retiene solo una pequeña fracción de la sal del agua de mar, y los autores argumentan que debería ser común en Europa. Una capa de hielo menos salina es significativa porque la salinidad gobierna su resistencia y ​​el movimiento del calor a través de ella.

Imagen : Montículos de hielo similar a la nieve debajo de una plataforma de hielo. Crédito: ©Helen Glazer 2015 del proyecto ‘Walking in Antarctica’.

Por lo tanto, usamos nuestro propio planeta como modelo de investigación para comprender los mecanismos que probablemente estén en juego en una luna joviana, de manera que nos ayuden a prepararnos para la mirada de Europa Clipper a través de su instrumento de penetración de hielo, que se llama REASON (Radar for Europa Assessment and Sounding: Ocean) hasta cerca de la superficie). Este es el único de los nueve instrumentos de la nave espacial que puede mirar directamente a la capa de hielo, un proceso con el que tenemos experiencia en la Tierra, como señala el Investigador Principal de REASON, Don Blankenship: “Hemos usado radares de penetración de hielo durante décadas. Así es como conocemos el espesor de las capas de hielo de la Tierra”.

El grosor del hielo es importante para todo, desde hacer que futuras sondas atraviesen el caparazón hacia el océano debajo hasta crear las condiciones para un océano con más probabilidades de condiciones habitables. Porque Europa está constantemente bañada en partículas lanzadas contra su superficie por el campo magnético de Júpiter, por lo que emergen compuestos que serían útiles para la vida debajo. Una capa de hielo más delgada haría más probable que estos compuestos ingresen al océano. No es de extrañar que el grosor del hielo haya sido un tema tan polémico entre los científicos, cuyas estimaciones van desde unos pocos kilómetros hasta decenas de kilómetros de grosor.

El instrumento REASON de Europa Clipper utiliza diferentes longitudes de onda de ondas de radio y será capaz de penetrar la capa de hielo hasta 30 kilómetros. Esto debería ponerse interesante.

El artículo es de Wolfenbarger et al., «Estructura y composición de la capa de hielo de los mundos oceánicos: conocimientos del hielo acumulado en la Tierra», Astrobiology vol. 22, núm. 8 (25 de julio de 2022). Resumen _

Fuente: Centaury Dreams.

Artículo original:Tuning Up for Europa‘. Paul Gilster. Centaury Dreams. August 23, 2022.

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Con tormentas gigantes, vientos poderosos, auroras y condiciones extremas de temperatura y presión, Júpiter tiene mucho que hacer. Ahora, el Telescopio Espacial James Webb de la NASA ha capturado nuevas imágenes del planeta. Las observaciones de Júpiter de Webb darán a los científicos aún más pistas sobre la vida interna de Júpiter.  

Judy Schmidt de Modesto California, procesadora de imágenes desde hace mucho tiempo en la comunidad de ciencia ciudadana, procesó estas nuevas vistas de Júpiter. Para la imagen que incluye los diminutos satélites, colaboró ​​con Ricardo Hueso, co-investigador de estas observaciones, que estudia atmósferas planetarias en la Universidad del País Vasco en España. 

Sobre Judy Schmidt

Judy Schmidt es una procesadora de imágenes espaciales aficionada y una de los tres administradores del APOD de Starship Asterisk y del Foro de debate sobre Astronomía general. Ella diseñó y continúa ayudando a desarrollar el sitio web de la Biblioteca de código fuente de Astrofísica. Su trabajo se puede ver en su página de Flickr  o siguiéndola en Twitter.

Los artículos con varios de sus trabajos puedes verlos en la publicación a continuación:

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Curiosidades

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El siguiente artículo lo presenta y contiene además una selección de recursos sobre Europa, su océano y su cobertura de hielo.

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