Sonda espacial Juno parte por secretos de Júpiter

05/08/2011 – Juno, la diosa que según el mito creó la Vía Láctea con un chorro de leche escapado de su pezón, es también el nombre de la primera nave humana capaz de desnudar a Júpiter, el mayor planeta del Sistema Solar.

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La sonda, cuyo lanzamiento está previsto poco después de las 17.30 de hoy (hora peninsular española), alcanzará con sus instrumentos más allá de la densa masa de gas que forma el planeta y desvelará una pregunta que persigue a los astrónomos desde tiempos babilónicos: ¿esconde Júpiter un núcleo terrestre? La respuesta aclarará de paso cómo nacen estos gigantes hechos de gas que abundan dentro y fuera del Sistema Solar. “Lo que realmente buscamos es la receta para hacer planetas”, explica Scott Bolton, investigador principal de la misión, en declaraciones a AP.

La nave recorrerá 3.200 kilómetros en cinco años

El despegue será desde el Centro Espacial Kennedy (Florida), que apenas hace dos semanas dio el adiós a los transbordadores con los que EEUU mandaba astronautas al espacio. Donde el hombre no puede llegar, deben ahora alcanzar los dioses, convertidos en juguetes de tecnología punta.

La nueva Juno será la primera nave capaz de viajar a las vecindades de Júpiter, recorriendo 3.200 millones de kilómetros hasta llegar a su destino, a más de 800 millones de kilómetros del Sol, usando sólo energía solar. No es cosa fácil, ya que a una distancia del Sol cinco veces mayor que la de la Tierra, los rayos del astro rey apenas aportan energía suficiente como para encender unas cuantas bombillas. Por eso, la sonda diseñada por la NASA lleva tres alas de casi nueve metros recubiertas con paneles solares. Cuando, dentro de un viaje de cinco años, Juno llegue a las proximidades del gigante, esas alas le proporcionarán 400 vatios de energía solar. Con ellos será capaz de mantenerse un año dando vueltas a un planeta tan descomunal que podría albergar dos veces al resto de cuerpos del Sistema Solar, excluyendo al Sol. En la Tierra, los mortales usarán casi diez veces más energía que Juno para lavar los platos en el lavavajillas.

Hasta ahora, las naves que más se han aventurado hacia los confines del Sistema Solar lo han hecho con energía nuclear. Es el caso de las dos Voyager lanzadas en 1977, los artefactos hechos por el hombre más viajados. También la sonda de la NASA Galileo, que salió hacia Júpiter en 1995, llevaba un motor de plutonio.

Será la primera que lo intente usando energía solar y no atómica

Hasta ahora, los telescopios terrestres y las sondas espaciales han mostrado que aquel planeta es una bola de hidrógeno y helio gaseosos. La masa del planeta es tal que, si una persona pudiese entrar en ella, sentiría que su peso es dos veces y media mayor que en la Tierra. Iría bajando sin hacer pie a capas cada vez más densas hasta llegar a un punto en el que la presión lo aplastaría como a un bote de cerveza.

Las capas externas de Júpiter son tan opacas que nadie sabe lo que esconden. Su atmósfera, agrupada en serpenteantes cinturones ocres y blancos, es capaz de girar a 600 kilómetros por hora. En esa esfera repleta de amenazas la reina es la Gran Mancha Roja, una especie de tornado que lleva girando 300 años y que podría envolver dos tierras y media.

Juno será la primera nave capaz de ver más allá de esas nubes con sus siete instrumentos. Uno de ellos estudiará de dónde viene la energía para generar tormentas tan monstruosas. El lugar está tan lejos del Sol que la radiación del astro no basta para explicarla. Los astrónomos saben que un tercio de toda la energía del planeta viene de su interior, pero no de dónde. Sospechan que, en las profundidades del planeta, el hidrógeno está a tanta presión que se vuelve un fluido metálico que estaría generando un campo magnético 14 veces mayor que el de la Tierra, además de las espectaculares auroras que admiran los astrónomos. El magnetómetro de Juno, una especie de abrebotellas en el extremo de una de sus alas, será el encargado de averiguar si la teoría es cierta.

Puede descartar una de las dos teorías del origen del Sistema Solar

El alcance de la misión es mucho mayor. Los instrumentos de la nave dirán si existe o no un núcleo de roca oculto bajo esa intratable atmósfera. “Esta cuestión, que parece un poco como si los científicos jugaran a cara o cruz, tiene en realidad implicaciones bastante profundas”, advierte Mercedes López-Morales, experta en exoplanetas del Instituto de Ciencias del Espacio, en Barcelona. Se debe a que la existencia o no de un hueso en la enorme aceituna de Júpiter puede echar por tierra una de las dos teorías que explican cómo se originó el Sistema Solar.

Ambas comienzan con la descomposición de una gigantesca nube de gases y moléculas. La mayor parte se acumuló en el centro formando el Sol. Después llega la separación. La primera versión mantiene que el resto de la materia que había en torno al Sol naciente se fue agrupando gracias a su influjo gravitatorio, formando poco a poco núcleos rocosos crecientes. Algunos de esos núcleos nunca dejaron de ser rocosos y formaron planetas como la Tierra o Marte, cercanos al calor de la estrella. En los arrabales, los núcleos contendrían mucho más hielo. Su influjo gravitatorio atrajo nubes de gases cada vez más densas que formaron los planetas como Saturno, Neptuno, Urano y el mastodóntico Júpiter.

“Los teóricos llevan años en una batalla campal por esto”, dice una experta

La teoría contraria mantiene que los gases se agruparon por sí solos por empuje gravitatorio, sin necesidad de núcleos. “Los teóricos llevan años en mitad de una batalla campal a cuenta de esto y, de momento, la que tiene más seguidores es la primera”, explica López-Morales. “Esta predice que Júpiter tiene un núcleo rocoso”, continúa; “si no es así, muchos se llevarán una gran sorpresa”.

Los resultados tendrán eco fuera del Sistema Solar, ya que también pueden explicar cómo se forman los numerosos sistemas de exoplanetas que se han descubierto hasta el momento. La gran mayoría de los más de 500 exoplanetas que se conocen son gigantes gaseosos como Júpiter.

Juno también medirá el agua en la atmósfera, observará los polos con detalle y podrá sacar fotografías en color y alta resolución del planeta. Al cabo de 32 vueltas, el artefacto se zambullirá en picado en la atmósfera de Júpiter en una última misión suicida.

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ENSAMBLAJE DE LA SONDA ESPACIAL – La sonda Juno usa sólo energía solar. A una distancia del Sol cinco veces mayor que la de la Tierra, los rayos del astro rey apenas aportan energía suficiente como para encender unas cuantas bombillas. Por eso, Juno lleva tres alas de casi nueve metros recubiertas con paneles solares.

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Imagen esquemática mostrando el toro de partículas ionizadas atrapadas en la magnetosfera del planeta. Es de destacar la interacción de la magnetosfera con partículas cargadas provenientes de los satélites interiores Ío y Europa.

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SATÉLITES PRINCIPALES: Imagen de Júpiter y los satélites galileanos: Ío, Europa, Ganímedes y Calisto. Además de los mencionados satélites galileanos, las distintas sondas espaciales enviadas a Júpiter y observaciones desde la Tierra han ampliado el número total de satélites de Júpiter hasta 63.

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Nasa Mission To Discover Jupiter’s Secrets

Las misiones Pioneer 10 y Pioneer 11 realizaron una exploración preliminar con sobrevuelos del planeta. La sonda Pioneer 10 sobrevoló Júpiter por primera vez en la historia en diciembre de 1973. La sonda Pioneer 11 le siguió justo un año después. Se tomaron las primeras fotos cercanas de Júpiter y de los satélites galileanos, se estudió su atmósfera, se detectó su campo magnético y se estudiaron sus cinturones de radiación.

Las misiones Voyager 1 y Voyager 2 visitaron Júpiter en 1979 revolucionando el conocimiento que se tenía del planeta y sus satélites y descubriendo también su sistema de anillos. Se descubrió que Ío tenía una actividad volcánica extraordinaria y que Júpiter también poseía anillos.

En 1995 la misión Galileo, que constaba de una sonda y un orbitador, inició una misión de exploración del planeta de 7 años. Aunque la misión tuvo importantes problemas con la antena principal que retransmitía los datos a la Tierra, consiguió enviar informaciones con una calidad sin precedentes sobre los satélites de Júpiter, descubriendo los océanos subsuperficiales de Europa y varios ejemplos de vulcanismo activo en Ío. La misión concluyó lanzando al orbitador contra el propio planeta para evitar una colisión futura con Europa que pudiera contaminar sus hielos.

En diciembre de 2000 la misión espacial Cassini/Huygens realizó un sobrevuelo lejano en su viaje con destino a Saturno obteniendo un conjunto de datos comparable en cantidad a los sobrevuelos realizados por las Voyager pero con una calidad de las observaciones mejor. A finales de febrero de 2007 el planeta Júpiter fue visitado por la sonda New Horizons en su viaje a Plutón.

Están en estudio misiones dedicadas a la observación de Júpiter y su satélite Europa por parte de las agencias espaciales NASA y ESA

En el interior del planeta el hidrógeno, el helio y el argón (gas noble que se acumula en la superficie de Júpiter), se comprimen progresivamente. El hidrógeno molecular se comprime de tal manera que se transforma en un líquido de carácter metálico a profundidades de unos 15.000km con respecto a la superficie. Más abajo se espera la existencia de un núcleo rocoso formado principalmente por materiales helados y más densos de unas siete masas terrestres (aunque un modelo reciente aumenta la masa del núcleo central de este planeta entre 14 y 18 masas terrestres,[6] y otros autores piensan que puede no existir tal núcleo,[7] además de existir la posibilidad de que el núcleo fuera mayor en un principio, pero que las corrientes convectivas de hidrógeno metálico caliente le hubieran hecho perder masa). La existencia de las diferentes capas viene determinada por el estudio del potencial gravitatorio del planeta medido por las diferentes sondas espaciales. De existir el núcleo interno, probaría la teoría de formación planetaria a partir de un disco de planetesimales. Júpiter es tan masivo que todavía no se ha liberado el calor acumulado en su formación y posee por lo tanto una importante fuente interna de energía calórica que ha sido medida de manera precisa y equivale a 5,4 W/m². Esto significa que el interior del planeta está mezclado de manera eficaz por lo menos hasta niveles cercanos a las nubes de agua a 5 bar.

El mismo modelo mencionado antes que da una masa mayor al núcleo del planeta, considera que éste tiene una estructura interna formada por cilindros concéntricos que giran a distinta velocidad -los ecuatoriales (que son los externos) más rápido que los internos-, de modo similar al Sol; se espera que la misión JUNO -que será lanzada en 2011- pueda determinar con sus mediciones de la gravedad joviana la estructura interna del planeta.