Así brillan los anillos de Saturno en la última imagen obtenida por el Webb

El 25 de junio de 2023, el telescopio espacial James Webb de la NASA se dirigió al famoso mundo anillado de Saturno para sus primeras observaciones del planeta en el infrarrojo cercano. Las imágenes iniciales de su NIRCam (Cámara de infrarrojo cercano) ya fascinan a los investigadores.

Saturno mismo aparece extremadamente oscuro en esta longitud de onda infrarroja observada por el telescopio, ya que el gas metano absorbe casi toda la luz solar que cae sobre la atmósfera. Sin embargo, los anillos de hielo permanecen relativamente brillantes, lo que lleva a la apariencia inusual del planeta.

Esta imagen se tomó como parte del programa 1247 de observación de tiempo garantizado del Webb. El programa incluyó varias exposiciones muy profundas de Saturno, que fueron diseñadas para probar la capacidad del telescopio para detectar lunas débiles alrededor del gigante y sus anillos brillantes. Cualquier luna recién descubierta podría ayudar a los científicos a armar una imagen más completa del sistema actual de Saturno, así como de su pasado.

En lo publicado, se muestra claramente los detalles dentro del sistema de anillos, junto con varias de las lunas del planeta: Dione, el potencialmente habitado Encélado, y Tetis. Exposiciones adicionales más profundas —que no se muestran aquí— permitirán al equipo sondear algunos de los anillos más débiles del planeta, que no son visibles en esta imagen, incluido el anillo G delgado y el anillo E difuso.

Crédito: NASA, ESA, CSA, Matthew Tiscareno (SETI Institute), Matthew Hedman (University of Idaho), Maryame El Moutamid (Cornell University), Mark Showalter (SETI Institute), Leigh Fletcher (University of Leicester), Heidi Hammel (AURA). Procesamiento: Joseph DePasquale (STScI).

Los anillos de Saturno están formados por una serie de fragmentos rocosos y helados —las partículas varían en tamaño desde más pequeñas que un grano de arena hasta unas pocas tan grandes como las montañas de la Tierra—. Recientemente, los investigadores utilizaron el Webb para explorar Encélado y encontraron una gran columna que sale del polo sur de la luna que contiene partículas y cantidades abundantes de vapor de agua; esta columna alimenta el anillo E de Saturno.

La atmósfera de Saturno también muestra detalles sorprendentes e inesperados. Aunque la nave espacial Cassini observó la atmósfera con mayor claridad, esta es la primera vez que la atmósfera del planeta se ve con esta claridad en esta longitud de onda particular (3,23 micras), que es exclusiva del Webb.

Norte y sur

Las estructuras grandes, oscuras y difusas en el hemisferio norte no siguen las líneas de latitud del planeta, por lo que esta imagen carece de la apariencia «rayada» familiar que se ve típicamente en las capas atmosféricas más profundas de Saturno. La irregularidad recuerda a las ondas planetarias a gran escala en los aerosoles estratosféricos muy por encima de las nubes principales, potencialmente similares a las observadas en las primeras observaciones de Júpiter con la NIRCam.

Al comparar los polos norte y sur del planeta en esta imagen, las diferencias en apariencia son típicas de los cambios estacionales conocidos. Por ejemplo, Saturno actualmente está experimentando el verano del norte, con el hemisferio sur emergiendo de la oscuridad al final de un invierno. Aún así, el polo norte es particularmente oscuro, quizás debido a un proceso estacional desconocido que afecta en particular a los aerosoles polares. Un pequeño indicio de brillo hacia el borde del disco de Saturno podría deberse a la fluorescencia del metano a gran altitud (el proceso de emisión de luz después de absorberla), la emisión del ion trihidrógeno (H3+) en la ionosfera, o ambos; la espectroscopia de Webb podría ayudar a confirmar esto.

Misiones como la Pioneer 11 de la NASA, las Voyagers 1 y 2, la nave espacial Cassini y el telescopio espacial Hubble han rastreado la atmósfera y los anillos de Saturno durante muchas décadas. Estas observaciones del Webb son solo una pista de lo que este observatorio agregará a la historia de Saturno en los próximos años a medida que el equipo científico profundiza en los datos para preparar resultados revisados por pares.

Fuente: NASA. Edición: MP.