Cierre en el pasado de Júpiter

Publicado online el 1 de agosto de 2011 | Nature | doi:10.1038/476013a

Cierre en el pasado de Júpiter

La misión Juno de la NASA pretende mostrar cómo se formó el mayor planeta del Sistema Solar.
Eric Hand

Será un paseo salvaje. Después de sobrevolar el polo norte de Júpiter, la nave pasará el ecuador del planeta a 60 kilómetros por segundo, abriéndose paso entre nubes arremolinadas y una zona de radiación de alta energía que podría freír su delicada electrónica. A continuación girará hacia el espacio abierto y repetirá el escalofriante viaje 32 veces más.

Ése es el plan de Juno, una misión de la NASA de mil millones de dólares que se lanzará el 5 de agosto o poco después. Si todo va bien, dentro de cinco años la nave espacial se situará en una órbita elíptica, que en su máxima aproximación le permitirá sondear las oscuras profundidades de Júpiter. La órbita polar limitará la exposición de Juno al peor de los cinturones de radiación que rodea el ecuador de Júpiter, donde el campo magnético del planeta acelera los electrones hasta casi la velocidad de la luz. También da a la nave la doble apariencia de Jano. Los instrumentos dirigidos hacia Júpiter marcarán los cinturones de radiación y los campos magnéticos, mientras que aquellos entrenados en el planeta sondearán sus capas opacas en busca de pistas químicas y gravitacionales sobre sus orígenes.

En esa búsqueda también será crucial un inventario de oxígeno –secuestrado como vapor de agua en la atmósfera de Júpiter– y lo que dice acerca de dónde y cuándo se formó el planeta. Puesto que es probable que Júpiter fuera el primer planeta en formarse y que su potente gravedad haya mantenido intactos sus ingredientes iniciales, los resultados de Juno también tendrán una mayor importancia. “Es fundamental comprender la historia del agua en todo el Sistema Solar, y Júpiter va a proporcionar la primera pista”, declaró Scott Bolton, del Instituto de Investigación del Sudoeste en San Antonio, Texas, y principal investigador de la misión.

En 1995, una sonda de la misión Galileo encontró muchos elementos volátiles, como nitrógeno y argón, en proporciones más altas de las esperadas a la distancia de Júpiter desde el sol. Esto sugería que o Júpiter migró a su actual ubicación después de su formación en otra ubicación, o que incorporó muchos integrantes de tipo cometa de otras localizaciones más frías del Sistema Solar. Pero debido a que la sonda descendía a través de un extraño punto seco con poco vapor de agua, Galileo no pudo obtener una lectura global del oxígeno de Júpiter. Eso dejó “un gran agujero” en lo que los investigadores saben sobre el planeta, afirmó Tobias Owen, investigador de las misiones Galileo y Juno de la Universidad de Hawai. En esta ocasión, Juno tratará de medir el contenido de agua detectando las microondas emitidas por la atmósfera de Júpiter. La cantidad de agua presente en diferentes profundidades de la atmósfera altera la fuerza de la emisión a diferentes frecuencias.

Si Júpiter resulta estar tan enriquecido en oxígeno como lo está en otros compuestos volátiles, esto podría apoyar un origen más frío y lejano. Por otra parte, la presencia de más oxígeno podría reforzar los modelos que proponen que Júpiter se formó cerca de su órbita actual, atrapando otros volátiles con el hielo. Y si la abundancia de oxígeno mundial es tan baja como la que encontró Galileo, “entonces realmente tenemos que abrirnos a nuevas ideas”, aseguró Bolton.

Otro experimento clave de Juno tratará de identificar si Júpiter tiene un núcleo; una masa de hielo y roca de aproximadamente diez veces la masa de la Tierra, que muchos teóricos aseguran que habría sido necesario para permitir la acumulación desmedida de hidrógeno y helio que componen la mayor parte del planeta. El experimento observará el sutil efecto que la atracción gravitacional de un núcleo tendría en el vuelo de la nave.

Sin embargo, Alan Boss, teórico de la Institución Carnegie para la Ciencia en Washington DC, afirmó que la presencia o ausencia de un núcleo no determinará de forma concluyente el origen de Júpiter. Hay un modelo alternativo de formación, denominado inestabilidad del disco, en el que una perturbación en una espesa nube de gas puede provocar que se contraiga rápidamente para formar un planeta gigante; y este modelo funciona con o sin núcleo. Además, aseguró Boss, el núcleo de Júpiter podría haber cambiado con el tiempo. Y los laboratorios en la Tierra están comenzando a entender el comportamiento del hidrógeno altamente comprimido que constituye la mayor parte del interior de Júpiter, lo que es fundamental para comprender su estructura. “Afirmar que Juno va a resolver la cuestión de la formación de Júpiter no parece estar apoyada por lo que sabemos en este momento”, declaró. Pero Bolton añadió que los datos sin duda ayudarán a limitar a los teóricos.

Todo el debate asume que Juno va a sobrevivir el tiempo suficiente para obtener los datos. Los ingenieros han tratado de protegerlo de la intensa radiación, colocando los instrumentos detrás de complejos espejos similares a un periscopio y situando la electrónica más vulnerable en una caja de titanio conocida como “la cámara acorazada”. Aun así, el diseño de Juno lo limita a únicamente 33 órbitas polares, una cada 11 días, antes de sumergirse en Júpiter, para evitar el riesgo de golpear la luna Europa, contaminándola posiblemente contaminar con microbios terrestres.

En esas órbitas, Bolton espera que su equipo pueda empezar a entender cómo se creó Júpiter, una pregunta que se ha hecho más relevante con el descubrimiento de muchos planetas de masa similar en sistemas solares lejanos. “Júpiter es nuestro arquetipo –declaró Bolton–. El único que tenemos.”