RETRATOS DE JÚPITER

Alexandra de Castro

 

Las dificultades a través del cielo se parecen a los comienzos de la suerte.

Adriano González León

Ilustración de Ada Peña.

Júpiter un monstruo que se tragaría mil planetas

Los dioses romanos inspiraron los nombres de los cinco cuerpos celestes misteriosos que se pasean, a simple vista, entre las estrellas. Júpiter, dios del cielo, del rayo y del clima, dios de dioses, tenía el nombre propicio para bautizar a uno de ellos, aún sin saber en aquellos tiempos de la antigüedad que, efectivamente, se trata de un planeta grande entre los grandes. Júpiter es un monstruo que intimida y seduce al mismo tiempo, tan grande que se tragaría mil planetas Tierra. No obstante, nosotros, seres humanos, insignificantes ante la vastedad del sistema solar, pero curiosos y ambiciosos, hemos tenido la osadía de marchar hacia el espacio exterior para acercarnos al coloso y de poner en órbita a su alrededor su primer satélite artificial.

No fue poco lo que se logró observando el firmamento con el ojo desnudo. Historiadores de la Universidad Humboldt en Berlín tienen evidencia de que los babilonios usaron geometría para rastrear a Júpiter. Nuevas interpretaciones de las tablas mesopotámicas en escritura cuneiforme revelan amplios estudios en cuanto a las matemáticas y la astronomía. Muchas civilizaciones aportaron a la caracterización del cielo nocturno: chinos, egipcios, árabes, mayas y europeos tuvieron la capacidad para predecir eventos astronómicos –como eclipses– y de hacer descripciones de los movimientos estelares; conocimiento que floreció en el Renacimiento con las contribuciones de Tycho Brahe y Johannes Kepler sobre las leyes de los movimientos planetarios.

Tres dibujos de D.G. Cassini que muestran su observación de la Gran Mancha Roja en Júpiter, publicados en 1672, 1677, 1691. Imágenes incluidas en el documento Memorias de la Academia Real de Ciencias de París , t10.

 

Dibujo de Júpiter por Robert Hooke, 1666

 

Dibujos originales de Galileo Galilei sobre las lunas de Júpiter incluidas en su libro Sidereus Nuncius, 1610.

Júpiter, el dios que inspira

El desarrollo de la óptica y el telescopio, en gran medida producto de los estudios científicos islámicos en el medioevo, apuntaló nuestra capacidad de observar el cielo profundo y, por supuesto, de espiar a los planetas del sistema solar. Uno de los episodios más recordados son las observaciones que hiciera Galileo Galilei, reportadas en marzo de 1610. En su publicación Sidereus Nuncius concluye:

Estas observaciones establecen que hay no solamente tres, sino cuatro cuerpos siderales erráticos que realizan revoluciones alrededor de Júpiter.

Efectivamente, Galileo había descubierto a los 4 satélites mayores de Júpiter: Io, Europa, Ganímedes y Calisto. Científicos célebres del siglo VII como el inglés Robert Hooke y el italiano Giovanni Domenico Cassini, entre 1664 y 1666, lograron hacer descripciones de su superficie, identificando por primera vez su estructura de bandas y manchas. El astrónomo italiano Marco Falorni, en un reporte de la Asociación Astronómica Británica, atribuye a G.D. Cassini el descubrimiento de la Gran Mancha Roja, ese torbellino del hemisferio sur semejante a un ojo que parece observar inquisitivamente al resto de  sus compañeros.

La obsesión por estudiar la misteriosa mancha se originó a partir de los estudios del aficionado a la astronomía Samuel Heinrich Schwabe, en 1831. Schwabe y astrónomos posteriores examinaron la estabilidad, cambios en tamaño y movimiento relativo.

El dios de los planetas no sólo ha inspirado la curiosidad científica, también a artistas y escritores, llegando hasta la pluma inquieta de autores del cono sur. En 1877 Francisco Miralles lo hace escenario de la primera novela de ciencia ficción chilena Desde Júpiter.

Schwabe, 1851. Dibujo de Júpiter con claras observaciones de la Gran Mancha Roja. Imagen en los registros de astrofísica de la NASA.

Hoy entendemos que la Gran Mancha Roja es un huracán muy estable, que va contra las manecillas del reloj, cuyos vientos alcanzan velocidades de más de 600 km/h. Su diámetro es entre 2 y 3 veces el de nuestro planeta. Más aún, observaciones recientes hechas con el telescopio infrarrojo SpeX revelan temperaturas de su superficie cientos de veces mayores que las calculadas con las simulaciones basadas en el calentamiento producido por el Sol. Los resultados de estos estudios fueron publicados en la revista Nature el año pasado. ¿Qué está calentando la superficie de Júpiter? es un nuevo rompecabezas aún por resolver.

Una diosa en órbita

Durante el siglo XX comenzó indetenible la era espacial; y, por supuesto, el gigante gaseoso ha sido uno de los objetivos constantes en misiones interplanetarias y observaciones con poderosos telescopios espaciales. En 1979, las sondas de la NASA, Voyager 1 y 2, durante su paso por la órbita de Júpiter, tomaron fotos frenéticamente para aprovechar el encuentro cercano. En total 33 mil imágenes, que revelan el carácter violento de sus masas gaseosas fueron recibidas por la NASA. Después del procesamiento se lograron retratos de esplendor exquisito, envidia de cualquier pintor impresionista.

 Júpiter, Voyager 1, 1979. Esta imagen es una reconstrucción coloreada a partir de 3 negativos en blanco y negro. Crédito de la imagen: NASA.
Júpiter, Voyager 1, 1979. Esta imagen es una reconstrucción coloreada a partir de 3 negativos en blanco y negro. Crédito de la imagen: NASA.

Con el propósito de desentrañar los secretos que yacen debajo de esa gran masa de nubes y torbellinos incesantes, la NASA acaba de poner en órbita alrededor de Júpiter la sonda-laboratorio y paparazzi, Juno.

En la mitología romana, la diosa Juno es la hermana y la esposa de Júpiter. Siendo Júpiter el equivalente romano de Zeus en la mitología griega, Juno es la homóloga de Hera, diosa de la familia. Cuenta la leyenda que Júpiter cubrió cielo y tierra con un manto de nubes para ocultar su infidelidad. Ella, sospechando, penetró el manto de nubes, en un intento por investigar la verdad sobre la conducta de Júpiter. Haciendo honor a la leyenda de la diosa romana, la sonda se dispone a hurgar entre las nubes de Júpiter, para descubrir su naturaleza.

La maniobra de inserción orbital, llevada a cabo el pasado 4 de Julio de 2016 no tiene precedentes desde el punto de vista científico y tecnológico. Durante este proceso y toda la misión, Juno ha tenido que enfrentar las inclemencias de un ambiente hostil, poco conocido. Júpiter posee un campo gravitacional en su vecindad 2,5 veces más intenso que el de nuestro planeta, tan fuerte que es capaz de destrozar un cometa antes de tragarlo a su interior, y una magnetósfera con cinturones de radiación millones de veces más intensos que en la Tierra.

Imagen procesada a partir de fotos blanco y negro tomadas por JunoCam, la cámara a bordo del satélite artificial joviano Juno. NASA organizó un concurso de procesamiento de imágenes para incluir el ojo del artista en su galería. Ésta en particular es de Eric Jorgensen, creada a partir de una imagen tomada desde 17,800 km de altura (la altura se toma desde la capa de nubes atmosféricas de Júpiter). Diciembre 11 de 2016.

 

Foto de los finos anillos de Júpiter, hecha por la cámara a bordo de la nave espacial de la NASA New Horizons. Crédito de la imagen: NASA.

En su bagaje, Juno lleva instrumentos finamente diseñados para hacer múltiples mediciones. Específicamente la misión investiga la composición interna del gigante y sobre todo la cantidad de agua presente. También está haciendo mediciones muy precisas de la temperatura superficial, velocidad de los vientos, intensidad del campo gravitacional y del campo magnético. Con los datos recabados en misiones anteriores los científicos han propuesto un modelo del interior del planeta en el que hay una capa de hidrógeno líquido o hidrógeno metálico, debido a las grandes presiones de las densas capas de gases externas. Esta capa, entonces, sería la responsable del campo magnético de Júpiter. Investigar este manto interno es parte del objetivo de la misión.

Retrato de Júpiter en primer plano, tomada por JunoCam con resolución sin precedentes, captura la región turbulenta al Oeste de la Gran Mancha Roja en el hemisferio Sur. La nave espacial se encontraba a escasos 8700 km del manto de nubes atmosférico de Júpiter. Diciembre 11 de 2016. Procesada a color por Sergey Dushkin.

Sobre la atmósfera, se entiende que está mayormente compuesta de hidrógeno y helio y que en la superficie hay presente amoníaco, amonio, hidrosulfitos y agua. Sin embargo, aún se desconocen las proporciones y el misterioso origen químico de los colores de la Gran Mancha Roja.

JunoCam, la cámara a bordo de Juno está diseñada para una buena cantidad de instantáneas al tiempo que la nave rota a una frecuencia de 2 giros por minuto. La idea es generar varias imágenes del mismo plano y luego reunirlas en una banda para crear una imagen completa del planeta. La resolución de JunoCam es de 25 km por pixel y puede captar luz en las regiones de color verde, rojo y azul. La misión Juno en total tendrá una duración de un año y medio, en ese tiempo la nave pasará 37 veces a escasos miles de km de su superficie atmosférica, con periodos de 14 días. Durante esos acercamientos se espera que JunoCam logre miles de hermosas tomas del rostro Júpiter en diferentes latitudes. Fotografías que construirán un portafolios impresionante como legado para la humanidad.

Esta imagen, titulada «Dark Spot» (Mancha oscura), fue coloreada para realzar una misteriosa tormenta en Júpiter que asemeja a una especie de «galaxia» jovial. Juno la tomó con JunoCam el 2 de febrero de 2017 a las 5:13 a.m. PDT (8:13 a.m. EDT), a una altitud 14.500 kilómetros sobre las cumbres de las nubes del planeta gigante. Crédito: NASA.

El astrónomo combina paciencia, obstinación, disciplina y matemáticas. Además, genera una plétora de representaciones gráficas; es también una suerte de contemplador y artista. Esto combinado con el desarrollo de la técnica para realizar viajes interplanetarios, ambiciosos, arduos, nos están llevan a la apoteosis de la observación. Sin duda, el éxito de la misión Juno representa un triunfo para la humanidad en los procesos de investigación y  de creación de conocimiento.

Las misiones interplanetarias nos seguirán inundando de datos valiosos que permitirán a los científicos acercarse al entendimiento del origen y evolución del sistema solar. La exploración espacial no es el futuro, es el presente.

Referencias

  1. Ossendrijver, M., “Ancient Babylonian astronomers calculated Jupiter’s position from the area under a time-velocity graph”, Science, Vol. 351,Issue 6272, pp. 482-484, 2016.
  2. Falorni, M., “The discovery of the Great Red Spot of Júpiter”, NASA Astrophysics DATA System, British Astronomical Association. Vol. 94, Issue. 4, pp. 215-2019, 1987.
  3. O’Donoghue1, J., Moore1, L., Stallard, T. S., Melin, H., “Heating of Jupiter’s upper atmosphere above the Great Red Spot”, Letters to Nature, Vol. 536, pp. 190-192, 2016.
Conviértete en patrocinador de Revista Persea. Esto nos permitirá honrar a los autores como ellos lo merecen.

Comparte tus pensamientos