El telescopio espacial James Webb observa nubes de metano en Titán

Titán es la única luna del sistema solar con una atmósfera densa, y también es el único cuerpo planetario además de la Tierra que actualmente tiene ríos, lagos y mares.

Sin embargo, a diferencia de la Tierra, el líquido en la superficie de Titán está compuesto de hidrocarburos, no de agua. Y su atmósfera está llena de una espesa neblina salpicada de nubes de metano.

Ahora, el telescopio espacial James Webb ha observado dos de esas nubes, deleitando a los científicos de la NASA.

«¡Fantástico! Me encanta ver la nube y las marcas obvias de albedo», escribió Heidi Hammel, científica planetaria de la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía y líder del proyecto para el trabajo del sistema solar de Webb, refiriéndose a vislumbres de regiones brillantes y oscuras de la superficie de Titán.

Conor Nixon, astrónomo del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Maryland, hizo arreglos para que el telescopio espacial pasara un total de 15 horas de su primer año estudiando Titán. En particular, el equipo de Nixon quería estudiar la atmósfera de esta luna de Saturno con el objetivo de mapear la distribución de la neblina e identificar nuevos gases, entre otros objetivos.

Y los primeros datos enviados por el Webb no decepcionaron.

«A primera vista, es simplemente extraordinario», escribió Sebastien Rodríguez, astrónomo de la Université Paris Cité y colega en la investigación. «¡Creo que estamos viendo una nube!».

Dos vistas de la luna Titán de Saturno capturadas por el instrumento NIRCam del telescopio espacial James Webb. Crédito: NASA, ESA, CSA, Webb Titan GTO Team/Alyssa Pagan (STScI).

Mientras estudiaban detenidamente los datos, los investigadores identificaron no una sino dos nubes, incluida, curiosamente, una ubicada sobre Kraken Mare, el más grande de los mares de Titán. Los científicos pronto se sintieron inspirados para encontrar una manera de verificar esas nubes para comprender cómo cambiaron con el tiempo. Así, el equipo contactó al observatorio Keck en Hawái, que pudo obtener observaciones de Titán solo dos días después que el Webb.

«Estábamos preocupados de que las nubes desaparecieran cuando miramos a Titán dos días después con Keck», reconoció Imke de Pater, astrónoma de la Universidad de California, Berkeley, que dirige las observaciones de Titán de Keck. «Pero para nuestro deleite había nubes en las mismas posiciones, que parecían haber cambiado de forma».

En este punto cabe aclarar que dicha alineación no significa necesariamente que Keck viera las mismas nubes que Webb. Los científicos esperaban una gran actividad de nubes porque el hemisferio norte de Titán está experimentando el final del verano y captando más radiación solar, por lo que las nubes vistas en la segunda ocasión pueden haberse formado recientemente.

A la izquierda, imagen del telescopio espacial James Webb, 4 de noviembre de 2022; a la derecha, la vista del observatorio Keck dos días después. Crédito: NASA, ESA, CSA, Webb Titan GTO Team/Alyssa Pagan (STScI).

Los científicos identificaron las nubes en imágenes tomadas por la Cámara de Infrarrojo Cercano (NIRCam) de Webb, una poderosa cámara que puede obtener imágenes de un objetivo en varias longitudes de onda de luz diferentes, lo que en el caso de Titán permite separar la atmósfera inferior.

Pero no solo llegaron datos para evaluar de la NIRCam, también de un segundo instrumento. El espectrógrafo de infrarrojo cercano (NIRSpec) del telescopio espacial reunió espectros. Esta técnica divide la luz reflejada, por ejemplo, en la atmósfera de Titán y mide la cantidad de cada longitud de onda de luz presente. Los espectros deberían ayudar a los científicos a mapear qué compuestos están presentes en la atmósfera inferior —incluido un extraño punto brillante sobre el polo sur de esta luna saturniana—.

Según el comunicado, Webb está programado para regresar su aguda mirada a Titán en mayo o junio de 2023, esta vez utilizando su instrumento de infrarrojo medio (MIRI), que refinará la comprensión de los científicos sobre los químicos en la extraña atmósfera nebulosa de la luna. .

Las observaciones de Titán son particularmente importantes ahora, en una pausa entre los visitantes de naves espaciales a la luna helada. La misión Cassini de la NASA llegó a Saturno en 2004 y sobrevoló la luna más de cien veces antes de la desaparición de la nave espacial en 2017. Y la NASA está trabajando en una nueva misión, llamada Dragonfly, que está dedicada a Titán y verá un dron volando a través de la cielos brumosos, lo que permitirá a los científicos estudiar la luna desde unas dos docenas de puntos de vista.

Fuente: NASA/Space.com. Edición: MP.