Los anillos de Saturno brillan en las observaciones de Webb

El 25 de junio de 2023, el Telescopio Espacial James Webb de la NASA recurriĆ³ al famoso mundo anillado Saturno para sus primeras observaciones del planeta en el infrarrojo cercano. Las imĆ”genes iniciales de la NIRCam (CĆ”mara de infrarrojo cercano) de Webb ya estĆ”n fascinando a los investigadores.

Saturno en sĆ­ parece extremadamente oscuro en esta longitud de onda infrarroja observada por el telescopio, ya que el gas metano absorbe casi toda la luz solar que cae sobre la atmĆ³sfera. Sin embargo, los anillos helados permanecen relativamente brillantes, lo que lleva a la apariciĆ³n inusual de Saturno en la imagen de Webb.

Esta imagen fue tomada como parte del programa Webb Guaranteed Time Observation 1247. El programa incluyĆ³ varias exposiciones muy profundas de Saturno, que fueron diseƱadas para probar la capacidad del telescopio para detectar lunas dĆ©biles alrededor del planeta y sus anillos brillantes. Cualquier luna reciĆ©n descubierta podrĆ­a ayudar a los cientĆ­ficos a armar una imagen mĆ”s completa del sistema actual de Saturno, asĆ­ como su pasado.

Esta nueva imagen de Saturno muestra claramente detalles dentro del sistema de anillos del planeta, junto con varias de las lunas del planeta: Dione, Encelado y Tetis. Las exposiciones adicionales mĆ”s profundas (que no se muestran aquĆ­) permitirĆ”n al equipo sondear algunos de los anillos mĆ”s dĆ©biles del planeta, no visibles en esta imagen, incluido el delgado anillo G y el anillo E difuso. Los anillos de Saturno estĆ”n formados por una serie de fragmentos rocosos y helados: las partĆ­culas varĆ­an en tamaƱo desde mĆ”s pequeƱas que un grano de arena hasta unas pocas tan grandes como las montaƱas de la Tierra. Los investigadores utilizaron recientemente Webb para explorar Encelado, y encontraron un gran penacho que sale del polo sur de la luna que contiene partĆ­culas y abundantes cantidades de vapor de agua: este penacho alimenta el anillo E de Saturno.

La atmĆ³sfera de Saturno tambiĆ©n muestra detalles sorprendentes e inesperados. Esta es la primera vez que la atmĆ³sfera del planeta se ha visto con esta claridad en esta longitud de onda particular (3,23 micras), que es exclusiva de Webb. Las estructuras grandes, oscuras y difusas en el hemisferio norte no siguen las lĆ­neas de latitud del planeta, por lo que esta imagen carece de la apariencia rayada familiar que se ve tĆ­picamente desde las capas atmosfĆ©ricas mĆ”s profundas de Saturno. La irregularidad es una reminiscencia de las ondas planetarias a gran escala en los aerosoles estratosfĆ©ricos muy por encima de las nubes principales, potencialmente similares a las observadas en las primeras observaciones de Webb NIRCam de JĆŗpiter.

Al comparar los polos norte y sur del planeta en esta imagen, las diferencias en apariencia son tĆ­picas con los cambios estacionales conocidos en Saturno. Por ejemplo, Saturno estĆ” experimentando actualmente el verano del norte, con el hemisferio sur emergiendo de la oscuridad al final de un invierno. Sin embargo, el polo norte es particularmente oscuro, tal vez debido a un proceso estacional desconocido que afecta a los aerosoles polares en particular. Un pequeƱo indicio de brillo hacia el borde del disco de Saturno podrĆ­a deberse a la fluorescencia de metano a gran altitud (el proceso de emitir luz despuĆ©s de absorber la luz), la emisiĆ³n del ion trihidrĆ³geno (H3+) en la ionosfera, o ambos; la espectroscopia de Webb podrĆ­a ayudar a confirmar esto.

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