James Webb Space Telescope

El telescopio espacial James Webb de la NASA/ESA/CSA y el telescopio espacial Hubble de la NASA/ESA han combinado sus capacidades para capturar nuevas imágenes de Saturno, revelando el planeta de maneras notablemente diferentes. Las observaciones en infrarrojo y luz visible muestran capas y tormentas en la atmósfera del planeta anillado. Al observar en longitudes de onda complementarias de la luz, Webb y Hubble ofrecen a los científicos una visión más rica y detallada de la atmósfera del gigante gaseoso.

Ambos telescopios detectan la luz solar reflejada por las nubes y neblinas rayadas de Saturno, pero mientras que Hubble revela sutiles variaciones de color en el planeta, la imagen infrarroja de Webb detecta nubes y sustancias químicas a diferentes profundidades en la atmósfera, desde las nubes profundas hasta la tenue atmósfera superior. Juntos, los científicos pueden, en esencia, «cortar» la atmósfera de Saturno en diferentes alturas, como si pelaran las capas de una cebolla. Cada telescopio revela una parte diferente de la historia de Saturno, y juntos, las observaciones ayudan a los investigadores a comprender cómo la atmósfera de Saturno funciona como un sistema tridimensional coherente. La imagen de Hubble mostrada se tomó en agosto de 2024 como parte de un programa de observación de más de diez años llamado OPAL (Outer Planet Atmospheres Legacy), mientras que la imagen de Webb se tomó unos meses después utilizando el Tiempo Discrecional del Director. Las imágenes recién publicadas destacan las características de la dinámica atmósfera de Saturno.

En la imagen de Webb, una corriente en chorro de larga duración, conocida como la ‘onda de la cinta’, serpentea a través de las latitudes medias del norte, influenciada por ondas atmosféricas que de otro modo no serían observables. Justo debajo, se puede ver una pequeña mancha que es un remanente de la ‘Gran Tormenta de Primavera’ de 2011 a 2012. La imagen de Webb también muestra varias otras tormentas dispersas por el hemisferio sur de Saturno. Todas estas características están formadas por vientos y olas poderosas debajo de la cubierta de nubes visible, lo que convierte a Saturno en un laboratorio natural para estudiar la dinámica de fluidos en condiciones extremas. Varios de los bordes puntiagudos del icónico chorro hexagonal de Saturno en el polo norte, descubierto por la nave espacial Voyager en 1981, también son vagamente visibles en ambas imágenes. Sigue siendo uno de los patrones climáticos más intrigantes del sistema solar. El hecho de que haya perdurado durante décadas subraya la estabilidad de ciertos procesos atmosféricos a gran escala en los planetas gigantes. Estas son probablemente las últimas imágenes de alta resolución que veremos del famoso hexágono hasta la década de 2040, ya que el polo norte entra en invierno y estará envuelto en la oscuridad durante 15 años.

En las observaciones infrarrojas de Webb, los polos de Saturno aparecen claramente gris verdosos, lo que indica luz emitida a longitudes de onda alrededor de los 4,3 micras. Esta característica llamativa podría ser el resultado de una capa de aerosoles a gran altura en la atmósfera de Saturno, que dispersa la luz de manera diferente a esas latitudes. Otra posible explicación es la actividad de las auroras, ya que las moléculas cargadas que interactúan con el campo magnético del planeta pueden producir una radiación brillante cerca de los polos. Hubble y Webb ya han investigado las auroras de Saturno, proporcionando información sobre las espectaculares auroras de Júpiter que también fueron observadas con Hubble, confirmando las auroras de Urano que fueron observadas por Hubble en 2011 y detectando por primera vez las auroras de Neptuno con Webb. En la imagen infrarroja de Webb, los anillos son extremadamente brillantes porque están compuestos de hielo de agua altamente reflectante. En ambas fotos, vemos el lado iluminado por el sol de los anillos, menos en la foto de Hubble, de ahí las sombras visibles en la parte inferior del planeta.

También hay características sutiles de los anillos, como los rayos y las estructuras en el anillo B (la parte central gruesa de los anillos), que se ven diferentes en los dos observatorios. El anillo F, el anillo exterior, aparece delgado y nítido en la imagen de Webb, mientras que en la imagen de Hubble apenas brilla. La órbita de Saturno alrededor del sol, combinada con la posición de la Tierra en su órbita anual, determina nuestra perspectiva cambiante de la superficie y los anillos de Saturno. Estas observaciones de 2024, realizadas con un intervalo de 14 semanas, muestran cómo el planeta se mueve de la primavera del norte hacia el equinoccio de 2025. A medida que Saturno entra en la primavera del sur y, más tarde, en el verano del sur en la década de 2030, Hubble y Webb obtendrán mejores imágenes de ese hemisferio. Las observaciones de Saturno realizadas por Hubble durante décadas han construido un archivo de la atmósfera en evolución del planeta. Programas como OPAL, con su monitoreo anual, han permitido a los científicos rastrear tormentas, patrones de bandas y cambios estacionales con el tiempo. Webb ahora agrega poderosas capacidades infrarrojas a este archivo continuo, lo que permite a los investigadores medir más sobre la estructura atmosférica y los procesos dinámicos de Saturno.

Fuente: ESA