Júpiter visto como nunca antes
European Southern Observatory (ESO) |
 |
Una observación
de Júpiter de dos horas de duración,
en la cual se empleó una técnica
superior para reducir al máximo la borrosidad
atmosférica, ha producido la imagen más
nítida de este planeta jamás obtenida
desde un observatorio terrestre. |
|
|
|
 |
a serie
de 265 tomas fue obtenida con el prototipo de un instrumento llamado
“Multi-Conjugate Adaptive Optics Demonstrator - MAD”
(o Demostrador de Óptica Adaptativa Multi-Conjugada en español).
Este instrumento, montado en el Very Large Telescope VLT (Paranal,
Chile), ha revelado cambios en la nubosidad de Júpiter, probablemente
como consecuencia de la agitación global ocurrida en ese mundo
hace más de un año atrás.
Por décadas, científicos e ingenieros han soñado
con tener la capacidad de corregir las distorsiones atmosféricas
en las imágenes de campo ancho. Las nuevas imágenes
de Júpiter prueban el valor de la avanzada tecnología
del dispositivo MAD, el cual usa dos o más estrellas guía
en lugar de una como referencias para remover la borrosidad introducida
por la turbulencia atmosférica, en un campo de visión
treinta veces más grande que lo que pueden hacer las técnicas
existentes [1]. “Este tipo de óptica adaptativa
es muy ventajosa para observar a grandes objetos, tales como planetas,
grupos de estrellas o nebulosas”, dice el investigador principal
Franck Marchis, de UC Berkeley y el Instituto SETI en Mountain View,
California, EEUU. “Si bien la óptica adaptativa común
proporciona una excelente corrección en un pequeño campo
de visión, MAD proporciona una buena corrección en un
área mucho más grande del cielo. Y, de hecho, si no
fuera por el MAD, no habríamos sido capaces de realizar estas
increíbles observaciones”.
El dispositivo MAD permitió a los investigadores observar a
Júpiter por casi dos horas, entre los días 16 y 17 de
agosto de 2008, lo que constituye una duración record, según
los científicos del equipo de observación. Los sistemas
convencionales de óptica adaptativa que usan una sola luna
de Júpiter como referencia, no pueden monitorear a Júpiter
durante mucho tiempo, porque la luna se aleja demasiado del planeta.
Por otra parte el Telescopio Espacial Hubble no puede observar a Júpiter
de manera continua por más de 50 minutos aproximadamente, debido
a que su campo de visión es regularmente bloqueado por la Tierra
durante la órbita de 96 minutos del mismo. |
 |
|
 |
El dispositivo
MAD permitió a los investigadores observar
a Júpiter por casi dos horas, entre
los días 16 y 17 de agosto de 2008,
lo que constituye una duración record,
según los científicos del equipo
de observación. Esta foto en “falso
color” es la combinación de una
serie de imágenes tomadas a través
de tres filtros diferentes (2, 2.14, y 2.16
micrones). La resolución obtenida
–90 mili-arcsec en todo el disco planetario–
permite ver detalles de 300 km de diámetro,
todo un record para imágenes similares
obtenidas desde la Tierra.
La gran mancha roja no es visible en esta
imagen porque durante el estudio se encontraba
del otro lado del planeta.
Las observaciones se realizaron a longitudes
de onda infrarrojas donde es más importante
la absorción debida al hidrógeno
y al metano. Esto explica las diferencias
de color cuando observamos a Júpiter
en luz visible. Esta absorción significa
que la luz puede ser reflejada solamente por
la nubosidad que se encuentra a grandes alturas,
y no por las nubes que se encuentran en las
profundidades. La nubosidad a la que nos referimos
se encuentra en la muy estable región
superior de la troposfera de Júpiter,
donde la presión oscila entre 0.15
y 0.3 bar. Dentro de esta región estable
la mezcla entre los elementos es débil,
por lo que las pequeñas partículas
de las nubes pueden sobrevivir por días
e incluso años, según sus tamaños
y velocidades de caída. Adicionalmente,
cerca de los polos del planeta, una nubosidad
estratosférica más elevada (zonas
azuladas) es producida por las interacciones
con las partículas atrapadas por el
intenso campo magnético de Júpiter.
(ESO)
Descargar imágenes:
[Preview
- JPEG: 400 x 400 pix - 22k]
[Normal
- JPEG: 800 x 800 pix - 60k]
[Full
Res - JPEG: 1730 x 1730 pix - 275k]
[Full
Res - TIFF: 1730 x 1730 pix - 2.0M] |
|
|
 |
|
Al usar el MAD, la astrónoma Paola Amico del
ESO, el director del proyecto MAD Enrico Marchetti y Sébastien
Tordo del equipo MAD, siguieron los movimientos de dos de las lunas
más grandes de Júpiter, Io y Europa –una a cada
lado del planeta– para proporcionar una buena corrección
en todo el disco del planeta. “Fue la observación más
desafiante que efectuamos con el MAD, porque tuvimos que seguir con
gran precisión a dos lunas que se desplazan a diferentes velocidades
y, al mismo tiempo, perseguir a Júpiter”, dice Marchetti.
Con estas exclusivas imágenes, el equipo descubrió una
importante alteración en el brillo de la nubosidad ecuatorial,
que se encuentra formando un cinturón de 16 000 km de ancho
sobre el ecuador de Júpiter [2]. Pero más luz solar
reflejada por la nubosidad atmosférica superior significa que
esta nubosidad se ha incrementado, o que se ha desplazado a mayores
altitudes. “La parte más brillante se había desplazado
al sur por más de 6000 km”, explica el miembro del equipo
de Mike Wong.
A esta conclusión se llegó después de comparar
las nuevas imágenes con las obtenidas en el 2005 por Wong y
colega Imke de Pater, los cuales trabajaron con el Telescopio Espacial
Hubble. Las imágenes del Hubble, tomadas a longitudes de ondas
infrarrojas muy similares a las que se usaron en el estudio del VLT,
muestran una mayor nubosidad en la mitad septentrional de la brillante
zona ecuatorial, mientras que las imágenes del VLT del 2008
muestran un claro desplazamiento hacia el sur.
“La variación que observamos en la nubosidad podría
estar relacionada a los grandes cambios en los patrones de nubes asociados
con la perturbación a nivel global que sufrió el planeta
el último año, pero necesitamos más datos para
estimar con precisión cuándo se produjeron estos cambios”,
declara Wong. |
 |
Notas
[1] Los telescopios terrestres padecen del efecto de desenfoque (borrosidad)
provocado por la turbulencia atmosférica. Esta turbulencia
hace titilar a las estrellas en una forma que deleita los poetas,
pero que frustra a los astrónomos, ya que elimina los detalles
finos de las imágenes. Sin embargo, con las técnicas
de Óptica Adaptativa (OA), este gran inconveniente se puede
superar de modo que los telescopios basados en tierra pueden producir
imágenes tan nítidas como lo permite la teoría,
es decir, aproximándose a las condiciones en el espacio. Los
sistemas de Óptica Adaptativa emplean un espejo deformable
controlado por computadora para contrarrestar la distorsión
de la imagen introducida por la turbulencia atmosférica. Se
basa en correcciones ópticas en tiempo real a partir de los
datos de la imagen obtenidos por un “sensor de frente de ondas”
(una cámara especial) a muy alta velocidad, muchos cientos
de veces por segundo. En la actualidad los sistemas de OA solamente
pueden corregir el efecto de la turbulencia atmosférica en
una región muy pequeña del cielo –típicamente
15 arcsec o menos– la corrección se degrada muy rápidamente
cuando nos alejamos del eje central. Para superar esta limitación,
los ingenieros han desarrollado nuevas técnicas, una de las
cuales es la llamada óptica adaptativa multi-conjugada.
[2] La nubosidad, que podría ser hidracina –un compuesto
de nitrógeno que se usa en la Tierra como combustible de algunos
cohetes– o posiblemente cristales congelados de amoníaco,
agua o hidrosulfuro de amonio provenientes de las profundidades del
planeta, es muy prominente en las imágenes en infrarrojo. Dado
que la luz visible puede penetrar hasta niveles más profundos
que la luz infrarroja detectada por el MAD (aproximadamente 2 micrones),
los telescopios ópticos pueden ver la luz reflejada por las
nubes gruesas y profundas situadas por debajo de la nubosidad. Esta
nubosidad se comporta un poco como las partículas que se encuentran
en la parte superior de las tormentas eléctricas terrestres
(nubes de aspecto «algodonoso» conocidas como cumulonimbus
anvils) o en las plumas de ceniza de las grandes erupciones volcánicas,
que se elevan hasta la atmósfera superior y se propagan por
todo el mundo. En Júpiter, el amoníaco inyectado en
la atmósfera superior también interactúa con
la luz solar para formar hidracina, que se condensa en una bruma de
finas partículas de hielo. La química de la hidracina
en la atmósfera de Júpiter es similar a la que se produce
en la atmósfera de la Tierra luego de una erupción volcánica,
cuando el dióxido de azufre se convierte en ácido sulfúrico
por acción de la luz ultravioleta solar. |
 |
| Versión en español: Wilfredo Orozco |
| |
| Mendoza, Argentina, 26 de Noviembre de 2008. |
|