Utilizando los dos potentes telescopios, los investigadores lograron asomarse a través de la espesa bruma que envuelve a Titán. Y debajo, vieron algo extraordinario.
El pasado noviembre, los investigadores enfocaron el telescopio James Webb hacia la luna de Saturno, Titán. Los astrónomos sienten gran curiosidad por esta luna; algunos incluso no descartan la existencia de vida en Titán. La luna cuenta con una gruesa atmósfera que se extiende unos 600 kilómetros en el espacio. Lo único complicado es que esta atmósfera está llena de una espesa bruma que oscurece la luz visible que se refleja en su superficie. Pero ahora Webb logró atravesar eso con su visión infrarroja. Y debajo de ella, los astrónomos vieron… ¡Una nube!
Más sobre Titán
Titán es más grande que el planeta Mercurio y es la segunda luna más grande de nuestro sistema solar. Titán orbita alrededor del planeta Saturno y se encuentra a unos 1.400 millones de kilómetros del sol; unas 10 veces más lejos que la Tierra. Titán sigue sorprendiendo a los científcos. Por ejemplo, es la única luna del sistema solar con una atmósfera densa. Además, es el único cuerpo planetario, aparte de la Tierra, que alberga ríos, lagos y mares. A diferencia de la Tierra, estos ríos y lagos no están formados por agua, sino que están llenos de metano y etano líquidos. Debajo de ellos hay una gruesa corteza de hielo de agua. Y por debajo, de nuevo, puede esconderse un océano de agua líquida que podría albergar vida.
Los astrónomos han tenido que esperar años para poder utilizar los instrumentos infrarrojos de alta sensibilidad de Webb para mirar a través de la densa neblina que envuelve a Titán y estudiar su atmósfera (incluidos sus fascinantes patrones climáticos y la composición de los gases). “La atmósfera de Titán es increíblemente interesante”, dicen los investigadores. “No solo por sus nubes y tormentas de metano, sino también por lo que puede decirnos sobre el pasado y el futuro de Titán; por ejemplo, ¿ha tenido siempre una atmósfera, o no?”.
Nubes en Titán
El 5 de noviembre, llegaron las primeras imágenes que Webb había producido de la mayor luna de Saturno. Y las imágenes no son ni mucho menos decepcionantes. “A primera vista, es realmente extraordinario”, dice el investigador Sebastián Rodríguez. “¡Creo que vemos una nube!” Al comparar varias imágenes de la cámara de infrarrojo cercano de Webb (NIRCam), los investigadores pronto llegaron a la conclusión de que un punto de luz brillante en el hemisferio norte de Titán era, efectivamente, una nube. Poco después, el equipo observó una segunda nube.
Imágenes de la luna de Saturno Titán, captadas por el instrumento NIRCam del telescopio James Webb el 4 de noviembre de 2022. La imagen de la izquierda muestra la atmósfera inferior de Titán. Los puntos brillantes son nubes prominentes en el hemisferio norte. La imagen de la derecha muestra varios rasgos destacados de la superficie. Se cree que Kraken Mare es un mar de metano, Belet está formado por dunas de arena de color oscuro y Adiri es un albedo brillante. Imagen: NASA, ESA, CSA, A. Pagan (STScI), equipo del JWST, Titan GTO
“La detección de nubes es apasionante”, escriben los investigadores. “Valida las predicciones de los modelos informáticos sobre el clima de Titán, realizadas hace tiempo. Esos modelos sugerían que las nubes se formarían rápidamente en el hemisferio norte medio durante el final del verano, cuando la superficie se calienta por el sol”.
Cambian de forma
El siguiente paso fue averiguar si estas nubes se mueven o cambian de forma. De hecho, esto podría revelar información importante sobre el flujo de aire en la atmósfera de Titán. Para efectuar las observaciones de seguimiento, los investigadores solicitaron tiempo al Observatorio Keck, con sede en Hawai. El objetivo era estudiar la zona entre la superficie de Titán y la estratosfera, intentando captar las nubes que habían detectado con el Webb. “Temíamos que las nubes hubieran desaparecido cuando miráramos a Titán con el Keck dos días después”, dice Imke de Pater, miembro del equipo. “Pero para nuestro deleite, vimos nubes en exactamente las mismas posiciones. Y parecían haber cambiado de forma”.
Izquierda: nubes vistas por Webb el 4 de noviembre. Derecha: nubes captadas por Keck dos días después, el 6 de noviembre. La nube A parece haber girado mientras tanto, mientras que la nube B desapareció o se desvió hacia el hemisferio invisible para nosotros. Por cierto, al igual que en la Tierra, las nubes en Titán son efímeras. Esto significa que las nubes que se ven el 4 de noviembre no son necesariamente las mismas que se ven el 6 de noviembre. Imagen: NASA, ESA, CSA, Observatorio W. M. Keck. A. Heidens (STScI), equipo Webb Titan GTO
Patrones meteorológicos estacionales
El descubrimiento de las nubes en Titán coincide con lo que habían previsto los expertos en modelización atmosférica. “Me alegro de que lo veamos”, señala el investigador Juan Lora, afiliado a la Universidad de Yale. “Predijimos muchas nubes para esta temporada. Confirma que en Titán se dan patrones climáticos estacionales”.
Utilizando el espectrógrafo de infrarrojo cercano de Webb (NIRSpec), los investigadores también recogieron otros datos. Estos datos todavía se están analizando, pero permitirán a los investigadores revelar más información sobre la composición de la atmósfera inferior, la superficie de Titán y el punto notablemente brillante sobre el polo sur. “Esperamos estos datos de Titán en algún momento de mayo o junio de 2023”, escriben los investigadores. “Los datos del instrumento de infrarrojo medio (MIRI) de Webb revelarán una parte aún mayor del espectro de Titán, incluyendo algunas longitudes de onda que nunca hemos visto antes. Esto nos dará información sobre los complejos gases de la atmósfera de Titán, así como pistas cruciales para descifrar por qué Titán es la única luna del sistema solar con una atmósfera densa”.