La sonda Juno se acerca a tres lunas de Júpiter por primera vez en 20 años

Luego de cinco años en órbita alrededor de Júpiter, la nave espacial Juno de la NASA está entrando en espiral hacia el corazón del sistema joviano.

En su viaje de cuatro años y 42 órbitas la nave se sumergirá en un entorno brutal y traicionero, al tiempo que ofrecerá vistas nuevas y dramáticas de tres mundos alienígenas. Pero Juno, sumergida en una armadura de titanio que la protege de la fuerte radiación, está lista para su misión. Y su equipo en la Tierra está ansioso por seguirlo desde lejos durante este atrevido viaje.

"Estoy muy emocionado, simplemente emocionado de que pudiéramos idear este plan", dice el investigador principal de Juno, Scott Bolton, del Southwest Research Institute. "Fue una idea lista para usar, poder literalmente hacer una transición de un orbitador de Júpiter que estudiaba principalmente solo Júpiter, a algo que será un explorador de sistema completo".

Mientras Juno continúa su vigilancia del sistema, sus lazos alrededor de Júpiter se estrecharán, acercando cada vez más a la nave al planeta más grande de nuestro sistema solar y dentro del alcance de tres de las lunas más intrigantes de Júpiter.

Este junio, la nave espacial de energía solar rozará Ganimedes, la luna más grande del sistema solar. A continuación, en 2022, visitará Europa, un mundo oceánico cubierto de hielo que podría albergar vida. Y finalmente, cuando Juno se acerque audazmente a Júpiter, se encontrará con Io, una luna volcánica espolvoreada con escarcha sulfúrica. Ver esas lunas de cerca por primera vez en casi dos décadas, desde que finalizó la misión de la nave espacial Galileo en 2003, emocionará a los científicos que estudian los elusivos mundos helados del sistema solar exterior.

“Sigo intentando que este hashtag sea tendencia: #PlanetsAreOverrated”, dice Julie Rathbun del Planetary Science Institute, que estudia Io. "Las lunas y los satélites son mucho más interesantes".

Además de estudiar esas tres lunas alienígenas, Juno también examinará cuidadosamente los anillos de Júpiter, haciendo varias pasadas a través de los brazaletes. Oscuros y difusos, los anillos no son tan espectaculares como los de Saturno y los científicos saben muy poco sobre ellos.

"Es muy raro tener una misión en el sistema solar exterior y es simplemente sorprendente que podamos aprovechar esta nave espacial que está allí", dice Cynthia Phillips del Laboratorio de Propulsión a Chorro, que estudia las lunas heladas del sistema solar exterior. "Es básicamente una misión completamente nueva".

Media década en Júpiter

Lanzada en 2011, Juno entró en órbita alrededor de Júpiter el 4 de julio de 2016. Los objetivos principales de la nave espacial han incluido estudiar la gravedad, los campos magnéticos, la atmósfera y el interior del gigante gaseoso.

Pero Juno, que lleva el nombre de la esposa del dios Júpiter, es quizás mejor conocida por sus exquisitas imágenes del mundo más grande del sistema solar. Durante siglos, hemos observado desde lejos cómo enormes vorágines cruzaban la faz del planeta. Pero de cerca, a través de la lente de JunoCam, Júpiter es un mundo color agua salpicado por numerosos ciclones que se arremolinan y se agrupan cerca de sus polos nunca antes vistos.

Además de su sistema de anillos delgados, el planeta está orbitado por unas 79 lunas, incluidas 12 que fueron descubiertas accidentalmente hace apenas tres años. Las cuatro lunas más grandes, conocidas como satélites galileanos, fueron descubiertas por primera vez a principios del siglo XVII por el astrónomo italiano Galileo Galilei, quien inicialmente las confundió con estrellas. Ahora, Ganímedes, Calisto, Europa e Ío se encuentran entre los lugares más intrigantes del sistema solar, aunque pocas naves espaciales se han acercado lo suficiente para estudiarlos en detalle. Las dos naves espaciales Voyager pasaron volando en 1979 y la nave espacial Galileo examinó el sistema de Júpiter durante ocho años a partir de 1995.

“Lo que todavía me sorprende es la poca información que tenemos sobre todas estas lunas galileanas”, dice Rathbun.

El primer objetivo de la travesía de Juno hacia el interior es Ganímedes. Una enorme luna que se extiende más de 5955 kilómetros de ancho y gira alrededor de Júpiter una vez cada 172 horas, Ganímedes es más grande que el planeta Mercurio. El 7 de junio, Juno hará el primero de dos pases cercanos por el mundo lleno de cráteres que, como todos los satélites galileanos, lleva el nombre de uno de los amantes mitológicos de Júpiter.

“Es difícil comprender el inmenso tamaño del sistema de Júpiter”, dice Phillips. "El hecho de que estés en órbita alrededor de Júpiter no significa que estés cerca de Io, Europa o Ganímedes".

La principal afirmación de Ganímedes sobre la rareza es que es la única luna en el sistema solar que genera su propio campo magnético, un fenómeno que los científicos piensan que es el trabajo de un núcleo líquido en movimiento como el de la Tierra.

"Esa es la suposición, pero no lo sabemos con certeza", dice Phillips. No está claro cómo Ganímedes ha mantenido su magnetismo intrínseco durante la era del sistema solar, mientras que otros cuerpos, como la Luna y Marte, perdieron sus campos magnéticos hace miles de millones de años.

Los científicos también sospechan que un océano global se encuentra debajo del caparazón helado de Ganímedes, y las observaciones de Juno deberían ayudar a mapear ese caparazón y sondear en busca de puntos delgados. Eventualmente, los encuentros gravitacionales de Juno con Ganímedes reducirán 10 días la órbita de la nave alrededor de Júpiter, enviándola en un camino hacia Europa e Ío.

En septiembre de 2022, Juno volará por Europa, una luna que se considera uno de los lugares más probables del sistema solar para encontrar vida extraterrestre. Europa, el más pequeño de los satélites galileanos, es un verdadero mundo acuático: Debajo de su caparazón helado entrecruzado se encuentra un océano global salado que contiene más agua que todos los mares de la Tierra.

Los científicos sospechan que este océano alienígena contiene todos los ingredientes necesarios para que la vida tal como la conocemos evolucione y prospere: agua, una fuente de energía y elementos químicos esenciales. Pero no sabremos si Europa está habitada hasta que podamos tener una nave espacial lo suficientemente cerca para buscar signos de vida. La NASA planea hacer precisamente eso en los próximos 15 años con una misión llamada Europa Clipper que se está preparando para navegar hacia el sistema solar exterior.

El año que viene, Juno volará por Europa tres veces. Mientras lo hace, buscará signos de columnas de vapor de agua o géiseres, un fenómeno que los astrónomos han afirmado que está ocurriendo —al menos esporádicamente— en Europa.

“Hay mucho debate”, dice Phillips. “Entonces, tener otra nave espacial allí, tener una solo para echar un vistazo, ¿ve algo sospechoso? Eso será realmente importante".

Juno también podrá escanear la capa de hielo en busca de puntos particularmente delgados o lugares donde pueda haber bolsas de agua líquida metidas en la corteza. Tales ubicaciones facilitarían que un futuro explorador robótico recolectara muestras del océano enterrado. Y mientras escanea la superficie, Juno hará un mapa de los polos nunca antes vistos de Europa.

“Al tomar imágenes de estas partes invisibles de Europa, podemos unir un mapa global”, dice Phillips. "No es como con Marte, donde hemos enviado un trillón de misiones".

Mientras Juno pasa por Europa, perderá otros cinco días de su órbita. Eso reducirá el tiempo que se tarda en dar la vuelta a Júpiter a solo 38 días y enviar la nave espacial a la luna infernal Io.

Con más de 400 volcanes activos, Io es el lugar más volcánico del sistema solar. Cuando la nave espacial New Horizons de la NASA se acercó a Júpiter en 2007, vio una enorme fuente de fuego que se extendía 322 kilómetros por encima de la superficie de la luna.

Acurrucado junto a Júpiter, Io se encuentra entre los destinos más difíciles y peligrosos de alcanzar. Su proximidad a Júpiter, que orbita el planeta una vez cada 42 horas, lo coloca en un entorno extremadamente duro. La luna misma se calienta, aprieta y estira por la gravedad de Júpiter y Europa, lo que explica su hiperactividad. En el año 2023, Juno realizará 11 sobrevuelos cercanos del mundo, durante los cuales Rathbun espera ver alguna actividad dramática, como el estallido de la región volcánica Tvashtar que capturó New Horizons.

"Tvashtar siempre parece estar activo cuando hay algo cerca", bromea Rathbun. E Io básicamente siempre está en erupción. El material que produce es capturado por la gravedad de Júpiter y continúa alimentando las gigantescas auroras del planeta: espectáculos de luz ultravioleta vívidos y arremolinados en los polos, similares a las luces del norte y del sur en la Tierra.

Al igual que con Europa y Ganímedes, no hay muchas observaciones de Io de cerca. La mayor parte de la información que hemos recopilado sobre la luna desde que terminó la misión Galileo proviene de telescopios terrestres.

“Cada vez que miras, sucede algo nuevo y con Io en particular, tienes que mirar tan a menudo como puedas”, dice Rathbun.

A diferencia de los volcanes de la Tierra, los volcanes de Io están dispersos aleatoriamente por la superficie de la luna, un patrón que plantea interrogantes sobre los depósitos de magma de la luna y el calentamiento interno. Rathbun dice que los volcanes de latitudes más altas parecen comportarse de manera diferente a los más cercanos al ecuador, haciendo erupciones con menos frecuencia pero con más fuerza.

Rathburn dice que estaba "emocionada de saltar arriba y abajo" cuando se enteró de los planes de hacer zoom por Io: “¿Un buen vistazo a los volcanes en los polos? ¡Finalmente!"

Bolton dice que Juno podría ayudar a los científicos a determinar si los volcanes de Io están alimentados por un océano de magma global, o si bolsas más pequeñas y discretas están alimentando erupciones locales. Y no está preocupado por enviar a Juno tan cerca de Júpiter, o por los recorridos de la nave espacial a través del tenue sistema de anillos. Si hay alguna nave espacial que sea capaz de sobrevivir a la fuerte radiación de Júpiter, o una colisión con una partícula anular, esa es Juno.

“La construimos como un tanque blindado”, dice. "Y la armadura parece aguantar muy bien".