Las nuevas imágenes de Júpiter capturadas por el James Webb y su procesado por una científica ciudadana
Una vista de campo amplio muestra a Júpiter en el cuadrante superior derecho. Las rayas horizontales arremolinadas del planeta se representan en azules, marrones y crema. Las auroras azul eléctrico brillan sobre los polos norte y sur de Júpiter. Un resplandor blanco emana de las auroras. A lo largo del ecuador del planeta, los anillos brillan con un blanco tenue. ¡Estos anillos son un millón de veces más débiles que el propio planeta! En el extremo izquierdo de los anillos, aparece una luna como un pequeño punto blanco. Un poco más a la izquierda, otra luna brilla con pequeños picos de difracción blancos. El resto de la imagen es la negrura del espacio, con galaxias blancas que brillan débilmente en la distancia. Crédito de la imagen: imagen compuesta Webb NIRCam (dos filtros) del sistema Júpiter, sin etiquetar (arriba) y etiquetada (abajo). Crédito: NASA, ESA, CSA, Equipo ERS de Júpiter; tratamiento de imágenes por Ricardo Hueso (UPV/EHU) y Judy Schmidt.
Con tormentas gigantes, vientos poderosos, auroras y condiciones extremas de temperatura y presión, Júpiter tiene mucho que mostrar. Ahora, el Telescopio Espacial James Webb, ha capturado nuevas imágenes del planeta. Las observaciones de Júpiter de Webb darán a los científicos aún más pistas sobre la estructura interna del planeta.
“Para ser honesto, no esperábamos que fuera tan bueno”, dijo la astrónoma planetaria Imke de Pater, profesora emérita de la Universidad de California, Berkeley. De Pater dirigió las observaciones de Júpiter con Thierry Fouchet, profesor del Observatorio de París, como parte de una colaboración internacional para el programa Early Release Science de Webb. Webb en sí es una misión internacional dirigida por la NASA con sus socios ESA (Agencia Espacial Europea) y CSA (Agencia Espacial Canadiense). “Es realmente notable que podamos ver los detalles de Júpiter junto con sus anillos, pequeños satélites e incluso galaxias en una sola imagen”, dijo de Pater.
Esta imagen proviene de la cámara de infrarrojo cercano (NIRCam) del observatorio, que tiene tres filtros infrarrojos especializados que muestran detalles del planeta. Dado que la luz infrarroja es invisible para el ojo humano, la luz se ha mapeado en el espectro visible. Generalmente, las longitudes de onda más largas aparecen más rojas y las longitudes de onda más cortas se muestran más azules. Los científicos colaboraron con la científica ciudadana Judy Schmidt para traducir los datos de Webb en imágenes.
“Esta imagen resume la ciencia de nuestro programa del sistema de Júpiter, que estudia la dinámica y la química del propio Júpiter, sus anillos y su sistema de satélites”, dijo Fouchet. Los investigadores ya han comenzado a analizar los datos de Webb para obtener nuevos resultados científicos sobre el planeta más grande de nuestro sistema solar.
Procesado de las imágenes
En la vista independiente de Júpiter, creada a partir de una combinación de varias imágenes de Webb, las auroras se extienden a grandes alturas sobre los polos norte y sur de Júpiter. Las auroras brillan en un filtro que se asigna a colores más rojos, lo que también resalta la luz reflejada por las nubes más bajas y las neblinas superiores. Un filtro diferente, asignado a amarillos y verdes, muestra brumas que se arremolinan alrededor de los polos norte y sur. Un tercer filtro, asignado a azules, muestra la luz que se refleja desde una nube principal más profunda.
La Gran Mancha Roja, una famosa tormenta tan grande que podría tragarse la Tierra, aparece blanca en estas vistas, al igual que otras nubes, porque reflejan mucha luz solar.
“El brillo aquí indica una gran altitud, por lo que la Gran Mancha Roja tiene neblinas de gran altitud, al igual que la región ecuatorial”, dijo Heidi Hammel, científica interdisciplinaria de Webb para observaciones del sistema solar y vicepresidenta científica de AURA. «Las numerosas ‘manchas’ y ‘rayas’ de color blanco brillante son probablemente cimas de nubes de tormentas convectivas condensadas a gran altitud«. Por el contrario, las cintas oscuras al norte de la región ecuatorial tienen poca cobertura de nubes.
En una vista de campo amplio, Webb ve a Júpiter con sus anillos tenues, que son un millón de veces más tenues que el planeta, y dos lunas diminutas llamadas Amaltea y Adrastea. Los puntos borrosos en el fondo inferior son probablemente galaxias que están «fotografiando» esta vista joviana.
“Esta imagen resume la ciencia de nuestro programa del sistema de Júpiter, que estudia la dinámica y la química del propio Júpiter, sus anillos y su sistema de satélites”, dijo Fouchet. Los investigadores ya han comenzado a analizar los datos de Webb para obtener nuevos resultados científicos sobre el planeta más grande de nuestro sistema solar.
Los datos de telescopios como el Webb no llegan a la Tierra empaquetados de forma ordenada. En cambio, contiene información sobre el brillo de la luz en los detectores de Webb. Esta información llega al Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial (STScI), el centro de operaciones científicas y la misión de Webb, como datos sin procesar. STScI procesa los datos en archivos calibrados para el análisis científico y los entrega al Archivo Mikulski para Telescopios Espaciales para su difusión. Luego, los científicos traducen esa información en imágenes como estas durante el curso de su investigación. Mientras que un equipo de STScI procesa formalmente las imágenes de Webb para su publicación oficial, los astrónomos no profesionales conocidos como científicos ciudadanos a menudo se sumergen en el archivo de datos públicos para recuperar y procesar imágenes también.
Judy Schmidt de Modesto California, procesadora de imágenes desde hace mucho tiempo en la comunidad de ciencia ciudadana, procesó estas nuevas vistas de Júpiter. Para la imagen que incluye los pequeños satélites, colaboró con Ricardo Hueso, co-investigador de estas observaciones, que estudia las atmósferas planetarias en la Universidad del País Vasco en España.
Schmidt no tiene formación académica formal en astronomía. Pero hace 10 años, un concurso de la ESA despertó su insaciable pasión por el procesamiento de imágenes. El concurso «Tesoros ocultos del Hubble» invitó al público a encontrar nuevas gemas en los datos del Hubble. De casi 3000 presentaciones, Schmidt se llevó a casa el tercer lugar por una imagen de una estrella recién nacida.
Desde el concurso de la ESA, ha estado trabajando en Hubble y otros datos del telescopio como pasatiempo. “Algo sobre eso se me quedó grabado y no puedo parar”, dijo. “Podría pasar horas y horas todos los días”.
Su amor por las imágenes astronómicas la llevó a procesar imágenes de nebulosas, cúmulos globulares, viveros estelares y objetos cósmicos más espectaculares. Su filosofía rectora es: “Trato de que se vea natural, incluso si no se parece en nada a lo que tus ojos pueden ver”. Estas imágenes han llamado la atención de científicos profesionales, incluido Hammel, quien colaboró anteriormente con Schmidt para refinar las imágenes del Hubble del impacto de Júpiter del cometa Shoemaker-Levy 9.
En realidad, es más difícil trabajar con Júpiter que con maravillas cósmicas más distantes, dice Schmidt, debido a lo rápido que gira. Combinar una pila de imágenes en una vista puede ser un desafío cuando las características distintivas de Júpiter han girado durante el tiempo en que se tomaron las imágenes y ya no están alineadas. A veces tiene que hacer ajustes digitales para apilar las imágenes de una manera que tenga sentido.
Webb entregará observaciones sobre cada fase de la historia cósmica, pero si Schmidt tuviera que elegir algo por lo que emocionarse, serían más vistas de Webb de las regiones de formación estelar. En particular, está fascinada por las estrellas jóvenes que producen chorros poderosos en pequeños parches de nebulosas llamados objetos Herbig-Haro. “Tengo muchas ganas de ver estas extrañas y maravillosas estrellas bebés haciendo agujeros en las nebulosas”, dijo.
