El 4 de noviembre, el telescopio espacial James Webb, de las agencias espaciales estadounidense (NASA), europea (ESA) y canadiense (CSA), apuntó sus instrumentos a Titán, el satélite más grande de Saturno. Estas observaciones fueron objeto de un comunicado de prensa el 1 de diciembre de las agencias americana y europea. Sébastien Rodriguez, profesor de Universidad (Una universidad es una institución de educación superior cuyo objetivo es…) París (París es una ciudad francesa, capital de Francia y capital de la región…) Ciudad (La ciudad (Latín civitas) es una palabra que designa, en la Antigüedad antes de…), y Maël Es-Sayeh, estudiante de doctorado (Un estudiante de doctorado es un investigador principiante que se compromete, bajo la supervisión de un director de…) en el equipo de planetología (La planetología es la ciencia del estudio de los planetas. La disciplina abarca muchas…) y ciencias espaciales del IPGP, ambos miembros del equipo que pilota y analiza estas observaciones, vuelven sobre estas imágenes inéditas y lo que aportan al estudio de Titán (Click en la imagen para una descripción).
Imágenes de Titán, luna de Saturno, captadas por la cámara de infrarrojo cercano (El término cámara proviene del latín: chamber, para cámara. Designa un dispositivo…) una longitud de onda…) NIRCam del JWST el 4 de noviembre de 2022.
(Izquierda) Imagen en un filtro (Un filtro es un sistema utilizado para separar elementos en un flujo.) sensible a la atmósfera inferior (La palabra atmósfera puede tener varios significados:). Vemos dos nubes de metano (El metano es un hidrocarburo con la fórmula química CH4. Es el compuesto más simple de…) y la niebla atmosférica.
(Derecha) Combinación (Una combinación puede ser:) de filtros sensibles a la superficie (Una superficie generalmente se refiere a la capa superficial de un objeto. El término a…) y la atmósfera inferior. Además de las nubes, un cierto número (La noción de número en lingüística se trata en el artículo «Número…) de estructura geológica superficial son visibles allí: los campos de dunas de Belet, la meseta ecuatorial de Adiri y el mar (El término mar cubre varias realidades.) hidrocarburo Kraken Mare (Kraken Mare es un gran lago de hidrocarburos ligeros y nitrógeno líquido a una temperatura…).
Fuente: NASA (Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (“Administración Nacional de…), ESA, CSA, A. Pagan STScI, JWST/GTO Titan team
¿Por qué este satélite natural de Saturno interesa tanto a los científicos?
Sébastien Rodriguez: Titán es la única luna del sistema solar (El sistema solar es un sistema planetario compuesto por una estrella, el…) que tiene una atmósfera densa, y también es el único cuerpo planetario (Un planetario designa un móvil unidad mecánica, que representa el sistema solar…) distinta de la Tierra (La Tierra es el tercer planeta del Sistema Solar en orden de distancia…) que actualmente tiene una actividad (El término actividad puede designar una profesión.) activa geológico y climático, con ríos, lagos y mares. Sin embargo, el líquido en la superficie de Titán está formado por hidrocarburos, incluidos el metano y el etano, no por agua (el agua es un compuesto químico omnipresente en la Tierra, esencial para todos…), como en la Tierra. Pero su atmósfera, rodeada por una gruesa capa de niebla de compuestos orgánicos complejos, es opaca en la mayoría de las longitudes de onda visibles e infrarrojas, excepto por unas pocas ventanas de transmisión atmosférica donde se puede ver la superficie.
¿Por qué usar un telescopio espacial para estudiar Titán?
SR: Titán fue intensamente estudiado durante la misión internacional Cassini-Huygens entre 2004 y 2017 y será el objetivo de la misión Dragonfly de la NASA a partir de 2035. aprehender el…), durante unos veinte años, nuestras únicas oportunidades para seguir la evolución de los complejos sistemas climáticos y geológicos de Titán son utilizar los más potentes telescopios terrestres (por ejemplo, el VLT, los telescopios Gemini y Keck) por un lado, y por otro, el James Webb Space Telescope (The James Webb Space Telescope (JWST), anteriormente llamado «Next Generation Space…) (JWST), espaciado desde diciembre de 2021 y operativo desde principios del verano de 2022, con una sensibilidad, cobertura espectral y precisión inigualables.
Maël Es-Sayeh: La observación (La observación es la acción de monitorear atentamente los fenómenos, sin la voluntad de…) del sistema solar es parte de una de las cuatro misiones principales de observación (La observación es la acción de monitorear atentamente los fenómenos , sin la voluntad de ellos…) del JWST, con los exoplanetas, la vía láctea (La Vía Láctea (también llamada «nuestra galaxia», o a veces…) y el Titán extragaláctico es uno de los objetivos predilectos de el programa de observación del sistema solar y desde las primeras luces del JWST, se programaron observaciones de esta luna de Saturno en tiempo garantizado (GTO por «Guaranteed Time Observations») Nuestro grupo de científicos franceses del IPGP, Paris Cité University, CNRS ( El Centro Nacional de Investigaciones Científicas, más conocido por sus siglas CNRS, es el más grandioso…), y varios laboratorios (LESIA, LPG Nantes, GSMA) hicieron pa parte del equipo internacional que gestiona y analiza estas primeras observaciones. Teniendo en cuenta el tiempo necesario para planificar y validar las observaciones, la espera relacionada con la confirmación de la fecha de lanzamiento del JWST y la confirmación de su perfecto funcionamiento, ¡estas observaciones se esperaban durante muchos años! Más observaciones del JWST las complementarán en la primavera (Primavera (del latín primus, primero, y tempus, tiempo, esta estación una vez que marca el…) 2023. Durante la próxima década (Una década es igual a diez El término deriva del Palabras latinas de decem «diez»…), también está previsto ofrecer campañas periódicas de observaciones desde telescopios terrestres y el JWST.
¿Qué debe aportar el análisis de estas imágenes al conocimiento de Titán?
SR: Las observaciones de Titán en la noche del 4 al 5 de noviembre de 2022 fueron realizadas por los instrumentos NIRCam (Cámara de infrarrojo cercano) y NIRSpec (Espectrógrafo de infrarrojo cercano) en JWST. Estos dos instrumentos permiten una cobertura espectral ampliada (de 0,7 a 5,3 µm de longitud (La longitud de un objeto es la distancia entre sus dos extremos…), con una resolución espacial digna de los telescopios más grandes terrestres (casi 200 km) y sin precedentes. sensibilidad. El instrumento NIRSpec también proporciona acceso a una resolución espectral mucho mejor que la que estaba disponible con la misión Cassini-Huygens (La misión Cassini-Huygens es una misión espacial automática llevada a cabo en colaboración con…) y una cobertura de longitud de onda mucho más amplia que con telescopios terrestres. Mientras esperamos a Dragonfly, estas observaciones nos dan acceso a un análisis y una comprensión extremadamente finos de la complejidad tanto en términos de composición y dinámica (la palabra dinámica se usa a menudo para designar o calificar lo que se relaciona con el movimiento. Es…) y actividad .
ME-S.: En las imágenes de NIRCam (Figura anterior), un análisis preliminar nos permite distinguir nubes de metano en el hemisferio norte (el norte es un punto cardinal, opuesto al sur). Con la ayuda de estas mismas imágenes, en diferentes longitudes de onda, también se pueden reconocer una serie de estructuras geológicas (campos de dunas, mares de hidrocarburos). Las imágenes espectrales obtenidas con el instrumento NIRSpec, por su parte, nos dan acceso a un nuevo conjunto de información sobre la composición fina de la atmósfera y la superficie de Titán (Figura 2).
Figura 2: El primer espectro de infrarrojo cercano de Titán capturado por el espectrógrafo de infrarrojo cercano (NIRSpec) de JWST el 4 de noviembre de 2022, como parte del programa GTO. El espectro está dominado por la luz solar reflejada (El Sol (Sol en latín, Helios o Ήλιος en griego) es la estrella…). El análisis preliminar revela que las caídas de brillo aparecen en longitudes de onda específicas donde la luz es absorbida por moléculas en la espesa atmósfera de Titán (la atmósfera de Titán es, a diferencia de la de otros satélites del…), en particular metano, especies orgánicas más complejas (HCN, C2H2 , etc.), y monóxido de carbono (El monóxido de carbono es uno de los óxidos de carbono. Su fórmula bruta se escribe CO y su fórmula…). Otros detalles revelan información sobre el polvo, las nubes y las características de la superficie. Mediante la construcción de un modelo de mejor ajuste del espectro, se pueden estimar las abundancias y propiedades de las moléculas que componen la atmósfera y la superficie.
Fuente: NASA, ESA, CSA, STScI, equipo Titan JWST/GTO
Todas estas nuevas observaciones, actualmente en proceso de análisis en profundidad y que pronto serán objeto de publicaciones científicas, ya permiten comprender mejor la actividad meteorológica y geológica de Titán y sus cambios con las estaciones, a lo largo de largos períodos de tiempo (una estación (La estación es un período del año que observa una relativa constancia del clima y…) ¡en Titán dura 7 años!). Estas observaciones son fundamentales para complementar las observaciones anteriores de la misión Cassini-Huygens y el monitoreo regular de los telescopios terrestres.
Más información:
Ver el comunicado de prensa de NASA/STScI
Ver el comunicado de prensa de la ESA
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