Nota de prensa

LA IMAGEN MÁS NÍTIDA DE JÚPITER

2 de Octubre de 2008

Una observación récord de dos horas de Júpiter usando una nueva técnica de corrección de imágenes, permitió obtener la imagen más nítida del planeta que se haya tomado desde la Tierra. Las 265 instantáneas obtenidas con el instrumento prototipo MAD, del Very Large Telescope de ESO en Paranal, revelan cambios en la neblina de Júpiter, probablemente como resultado de una conmoción global ocurrida en el planeta hace más de un año.

Ser capaces de corregir las distorsiones atmosféricas en imágenes de campo amplio ha sido el sueño de científicos e ingenieros por décadas. Las nuevas imágenes de Júpiter demuestran los alcances de la avanzada tecnología utilizada por MAD (Demostrador de Óptica Adaptativa Multi-Conjugada), que usa dos o más estrellas guías, en vez de una, como referencias para evitar distorsiones causadas por la turbulencia atmosférica sobre un campo de visión treinta veces más grande que lo que permiten las técnicas existentes [1].

"Este tipo de óptica adaptativa tiene una gran ventaja para mirar objetos grandes, tales como planetas, cúmulos estelares o nebulosas", dice el investigador principal Franck Marchis, de UC Berkeley y el Instituto SETI en Mountain View, California, EE.UU. "Mientras la óptica adaptativa normal ofrece una excelente corrección para un pequeño campo de visión, MAD entrega una buena corrección sobre un área más grande del cielo. Y de hecho, si no fuera por MAD, no habríamos podido realizar estas asombrosas observaciones".

MAD permitió a los investigadores observar Júpiter por casi dos horas el 16 y 17 de Agosto de 2008, una duración récord según el equipo de observación. Los sistemas de óptica adaptativa convencionales que usan una sola luna de Júpiter como referencia no pueden monitorear Júpiter por tanto tiempo porque la luna se mueve demasiado lejos del planeta. El Telescopio Espacial Hubble no puede observar Júpiter continuamente por más de unos 50 minutos, debido a que su visión es bloqueada regularmente por la Tierra durante la órbita de 96 minutos del Hubble.

Usando MAD, la astrónoma de ESO Paola Amico, el director del proyecto MAD Enrico Marchetti y Sébastien Tordo del equipo de MAD, rastrearon dos de las lunas más grandes de Júpiter, Europa e Io – una a cada lado del planeta – para proveer una buena corrección a través del disco completo del planeta. "Fue la observación más desafiante que realizamos con MAD, porque teníamos que seguir con gran precisión dos lunas moviéndose a diferentes velocidades, al mismo tiempo que perseguíamos a Júpiter", dice Marchetti.

Con esta serie única de imágenes, el equipo encontró una alteración muy importante en el brillo de la neblina ecuatorial, que se encuentra en un cinturón de 16.000 kilómetros de ancho sobre el ecuador de Júpiter [2]. Más luz solar reflejándose desde la neblina atmosférica superior significa que la cantidad de neblina ha aumentado, o que ha subido a altitudes superiores. "La porción más brillante se había movido al sur en más de 6.000 kilómetros", explica el miembro del equipo, Mike Wong.

Se llegó a esta conclusión después de una comparación con imágenes tomadas en 2005 por Wong y su colega Imke de Pater utilizando el Telescopio Espacial Hubble. Las imágenes del Hubble, tomadas en longitudes de onda infrarrojas muy similares a las utilizadas para el estudio del VLT, muestran más neblina en la mitad norte de la brillante Zona Ecuatorial, mientras las imágenes del VLT de 2008 VLT muestran un claro desplazamiento al sur.

"El cambio que vemos en la neblina podría estar relacionado con grandes cambios en los patrones de nubes asociados con una gran conmoción planetaria ocurrida el último año, pero necesitamos examinar más datos para determinar con precisión cuándo ocurrieron los cambios", declara Wong.

Notas

[1] Los telescopios en la Tierra sufren el efecto borroso causado por la turbulencia atmosférica. Esta turbulencia hace que las estrellas titilen, provocando deleite en los poetas, pero frustración a los astrónomos, puesto que impide ver los detalles finos de las imágenes. Sin embargo, con técnicas de Óptica Adaptativa (OA), esta desventaja importante se puede superar de modo que el telescopio produzca imágenes más nítidas, acercándose a las condiciones en el espacio. Los sistemas de Óptica Adaptativa funcionan por medio de un espejo deformable controlado por computador que contrarresta la distorsión de la imagen causada por la turbulencia atmosférica. Se basa en correcciones ópticas en tiempo real, calculadas sobre la base a los datos obtenidos por un 'sensor de frente de onda' (una cámara especial,) a muy alta velocidad, varios cientos de veces por segundo. Los sistemas de OA actuales sólo pueden corregir el efecto de la turbulencia atmosférica en una región muy pequeña del cielo — típicamente 15 arcosegundos o menos — ya que la corrección se degrada muy rápidamente al moverse lejos del eje central. Los ingenieros por lo tanto han desarrollado nuevas técnicas para superar esta limitación, una de las cuales es la óptica adaptativa multi-conjugada. Para más detalles acerca del instrumento prototipo Demostrador de Óptica Adaptativa Multi-Conjugada (MAD) ver el comunicado de prensa de marzo de 2007.

[2] La neblina, que podría ser de hidracina -un compuesto de nitrógeno utilizado en la Tierra como un propulsor de cohetes-, o posiblemente cristales congelados de amoníaco, agua o hidrosulfuro de amonio desde más al interior del planeta gaseoso, es muy prominente en las imágenes infrarrojas. Como la luz visible puede penetrar a niveles más profundos que la luz en longitudes de onda infrarrojas detectadas por MAD (aproximadamente 2 micrones), los telescopios ópticos ven la luz reflejada desde nubes más profundas y más densas que yacen bajo la neblina. La neblina se comporta como las partículas superiores de las nubes de tormenta en la Tierra (conocidas como cumulonimbus anvils) o las columnas de ceniza de grandes erupciones volcánicas, que se elevan en la atmósfera superior y se extienden alrededor del mundo. En Júpiter, el amoníaco inyectado en la atmósfera superior también reacciona con la luz solar para formar hidracina, que se condensa en una neblina de finas partículas de hielo. La química de la hidracina en la atmósfera de Júpiter es similar a lo que ocurre en la atmósfera de la Tierra después de una erupción volcánica, cuando el dióxido de azufre es convertido por la luz ultravioleta solar en ácido sulfúrico.

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Correo electrónico: mikewong@astro.berkeley.edu

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Esta es una traducción de la nota de prensa de ESO eso0833.