La nave espacial Juno de la NASA se ha adentrado a lo desconocido, penetrando profundamente al corazón lleno de radiación del sistema de Júpiter en un audaz intento por descubrir los secretos de los orígenes del gigante de gas.
Esta ambiciosa misión podría remodelar completamente nuestra comprensión de cómo el planeta más grande del sistema solar llegó a ser y cómo influyó en la evolución de otros planetas. Pero esto, sólo si Juno sobrevive a los peligros de la exploración de un entorno que ninguna nave espacial se ha atrevido a aventurarse.
Anteriormente, sólo la misión Galileo había orbitado Júpiter y se adentró a su atmósfera con paracaídas, en un ambiente agitado y lleno de nubes, en el año 1995. A pesar de sus éxitos, siguen existiendo grandes brechas en nuestro conocimiento de cómo se formó Júpiter y si contiene un núcleo planetario, un remanente de nuestro sistema solar primitivo. De hecho, la poderosa gravedad de Júpiter ha atrapado para siempre el material original a partir del cual se formó, por lo que es una enorme cápsula del tiempo que registra las condiciones que existían cuando nuestro sistema solar era joven.
La formación de este planeta gigante jugó un papel crucial en la formación de la arquitectura de nuestro sistema solar tal como lo vemos hoy en día. Con su inmensa gravedad, Júpiter podría haber sido a la vez, nuestro destructor y salvador. Esto se debe a que su movimiento inicial a través del joven sistema solar, podría haber destruido los mundos terrestres en formación, liderando así colisiones catastróficas que hubiesen amenazado la propia existencia de la Tierra.
Posteriormente, se cree que la gravedad de Júpiter pudo haber guiado desechos como cometas y asteroides que pueden haber entregado los ingredientes esenciales para la vida en nuestro planeta. La historia del origen de Júpiter es, por tanto, clave para entender nuestro lugar en el sistema solar, y la tentadora posibilidad de que eventos similares se desarrollaron en otras partes.
Mediciones cruciales
Al igual que la contraparte mitológica de Júpiter, que relata que este se encuentra debajo de un velo de nubes para ocultar su mal comportamiento, el planeta gigante no renunciará a sus secretos fácilmente. El conjunto de instrumentos sofisticados de Juno debe profundizar más que nunca, a las regiones por debajo de las capas de nubes agitadas que son invisibles a nuestros telescopios terrestres. Después de un viaje de cinco años, la nave espacial con energía solar se embarcará en una serie de órbitas quincenales alrededor de todo el planeta, haciéndolo muy por encima de los polos del planeta y luego rozando dentro de 5.000 kilómetros de las cimas de las nubes.
El conjunto de instrumentos científicos y la escala de la nave espacial Juno. Crédito: NASA / JPL
Estos pases cercanos al planeta permitirán realizar mediciones precisas acerca de los campos de gravedad y magnéticos de Júpiter, sondeando su estructura interna y su densidad. Esto ayudará a examinar el exótico interior del gigante de gas, en donde se comprime el simple gas de hidrógeno bajo una inmensa presión, para luego aplastarlo hasta convertirlo en un conductor metálico (un estado que sólo se ha vislumbrado fugazmente en los laboratorios en la Tierra). Estas medidas podrían, potencialmente, proporcionar los primeros indicios de la existencia de un núcleo, si es que existe uno en absoluto.
Si nuestras teorías de formación planetaria son correctas, entonces los elementos más pesados de Júpiter, como el carbono, el nitrógeno y el azufre, pudieron haberse entregado como moléculas atrapadas en jaulas de hielo, las cuales se encontraban congeladas en los límites exteriores fríos de nuestro joven sistema solar. Esto debió haber dejado atrás una gran cantidad de agua en Júpiter, pero a medida que el agua se condensó en las condiciones frías de la atmósfera del planeta, nunca se pudo tener una estimación fiable de la cantidad real que está allí abajo. Si no hay suficiente agua presente, entonces la teoría predominante de la formación de Júpiter tendría que someterse a una revisión completa.
El exótico interior de Júpiter, oculto debajo de las capas de nubes visibles ¿Existe realmente un núcleo denso? NASA / JPL
En los próximos meses, Juno permitirá responder a esta pregunta, pues lleva un instrumento que permite mapear Júpiter en longitudes de onda de microondas, lo cual le permite revelar la distribución de agua, en la profundidad debajo de las nubes, por primera vez. En combinación con las mediciones de la gravedad, Juno permitirá pelar las capas de Júpiter para probar finalmente nuestras teorías sobre cómo los planetas gigantes se forman ¿Se requiere un embrión planetario pesado, o pueden estos enormes mundos formarse directamente desde el colapso de los gases que rodean a una estrella joven?
La órbita única de juno también proporcionará las primeras vistas directas de los polos de Júpiter, la exploración de las auroras de gran alcance y su ambiente dinámico. La nave espacial de giro (tres rotaciones por minuto) permite el barrido de una serie de sensores dentro del entorno de radiación, para la exploración del inmenso plasma y los campos magnéticos. Su cámara se centrará en estructuras atmosféricas, tales como tormentas en erupción y vórtices que giran, a resoluciones impresionantes. Además de los instrumentos científicos, Juno también lleva a Júpiter la primera cámara orientada principalmente a educación y difusión, con el público invitado a sugerir objetivos.
En adición a este intenso escrutinio, un ejército de observadores profesionales y aficionados, incluidos los que están aquí en la Universidad de Leicester, puedan intervenir en una campaña internacional para apoyar la misión. Estas observaciones proporcionarán vistas globales del planeta para apoyar las observaciones cercanas de Juno. Revelarán cómo la atmósfera dinámica de Júpiter cambia a lo largo de la misión y observarán las longitudes de onda de luz que Juno no puede acceder. Un ejemplo de las increíbles capacidades de los observadores terrestres se muestra por nuestros recientes imágenes del Telescopio Muy Grande en Chile (Very Large Telescope).
Las observaciones desde la Tierra hacia Júpiter, en apoyo a Juno. La imagen de la izquierda muestra brillo infrarrojo de Júpiter con sus nubes oscuras como silueta, en contraste a su fondo brillante (Crédito:. ESO / L.N Fletcher), la imagen de la derecha es una observación de aficionados adquirida casi al mismo tiempo (Crédito: D. melocotón). ESO / L.N. Fletcher / D. melocoton
Sin embargo, durante todas estas observaciones únicas, la intrépida nave espacial Juno va a someterse a un gran impacto de partículas de alta energía dentro de los cinturones de radiación de Júpiter, equivalentes a 100 millones de radiografías dentales en el primer año. Ninguna nave espacial ha tenido que hacer frente a tales condiciones severas. Incluso con los componentes de instrumentación blindados dentro de una bóveda de un centímetro de grosor compuesta de titanio existirá una acumulación de daño producido por la radiación y una degradación de los equipos.
No se sabe exactamente cómo los instrumentos se comportarán mediante esta sufrida lucha que heroicamente deberá completar su misión de 20 meses. Pero una cosa es cierta: la capa de nubes de Júpiter ya no cubrirá sus secretos, mientras los instrumentos de Juno tengan en la mira al corazón del gigante por primera vez.