Más de medio siglo después de haber dado inicio a la conquista del espacio, y de que el cielo dejara de ser el límite, la exploración del cosmos y los impresionantes desafíos que va superando la ciencia no dejan de sorprendernos.
Hace apenas un año el deseo de profundizar en el conocimiento de nuestro entorno cósmico nos llevó a ver de cerca por primera vez a Plutón con la nave New Horizons; ahora se escribe un nuevo capítulo con la llegada, mañana, de Juno al planeta más grande del sistema solar: Júpiter. (Lea aquí: ¿Por qué Júpiter será el planeta del 2016?)
Este coloso es un viejo conocido de la especie humana. Desde la Tierra se lo ha observado durante milenios, en parte gracias al hecho de que es uno de los cinco planetas que pueden verse a simple vista en un cielo nocturno y despejado. Los antiguos babilonios lo denominaron Marduk; los griegos, Zeus, y debe su nombre actual a la mitología romana, cuya principal deidad era Júpiter.
Tras siglos de observación a ‘ojo desnudo’, la primera gran revolución en el conocimiento del planeta vino de la mano de Galileo Galilei y sus observaciones con telescopio a partir de 1610. Tal vez el mayor aporte a la ciencia de este notable científico fue el descubrimiento de cuatro grandes lunas que giran alrededor del planeta. El hecho marcó una revolución en la concepción de los cielos y ayudó a rebatir la teoría del geocentrismo, según la cual todo giraba alrededor de la Tierra.
Hoy en día, cualquiera que tenga la posibilidad de usar un telescopio de aficionado puede revivir la experiencia de Galileo y verificar que a lo largo de las horas los llamados satélites galileanos (Ío, Europa, Ganímedes y Calisto) danzan alrededor del enorme planeta gaseoso.
Si se mira con detenimiento, también es posible identificar franjas de color en Júpiter que cubren completamente su superficie, y que se deben a la circulación de gases en el planeta; con algo más de detalle puede distinguirse una gran mancha rojiza cerca de la zona ecuatorial del astro. La Gran Mancha Roja, como se la conoce, fue descubierta por el astrónomo Giovanni Cassini medio siglo después de las primeras observaciones de Galileo.
La primera visita, en 1973
Luego de otros tres siglos de observaciones, con telescopios cada vez más sofisticados, una nueva revolución vino con la primera visita de una nave al quinto planeta del sistema solar. La misión Pioneer 10, en 1973, solo sobrevoló Júpiter, después de atravesar el cinturón de asteroides (entre Marte y Júpiter) de camino hacia regiones más alejadas de nuestro vecindario solar.
De esta manera, el mundo pudo ver las primeras imágenes del planeta y sus lunas galileanas, y un año después la misión Pioneer 11 volvió a hacer lo propio con fotografías de la Gran Mancha Roja.
Antes de terminar la década de los 70, los famosos sobrevuelos de las naves Voyager 1 y 2 revelaron que esta enigmática mancha resultó ser un gigantesco huracán de más de dos veces el tamaño de la Tierra en la atmósfera joviana, con vientos cercanos a los 500 kilómetros por hora (el doble de los registrados en el huracán Katrina). Aún no sabemos cuándo se originó la mayor tormenta conocida hasta la fecha, pero sí que lleva al menos 400 años azotando a Júpiter.
Se descubrieron también nuevas lunas, se registró su campo magnético y, para sorpresa de muchos, se encontró que, al igual que Saturno y Urano, Júpiter alberga un sistema de tenues anillos, compuestos del polvo expulsado por dos de sus lunas: Metis y Adrastea.
Uno de los más extraordinarios logros de las misiones Voyager fue el haber presenciado la primera erupción volcánica en la luna Ío, el cuerpo geológicamente más activo de todo el sistema solar, con cerca de 400 volcanes. Pero los sobrevuelos de todas estas naves solo permitían tomar datos e imágenes por cortos períodos, con lo cual se hacía necesaria una misión que pudiera estar más tiempo indagando los misterios del gigante gaseoso.
La sucesora de Galileo
Así lo hizo la nave Galileo, cuyo nombre honraba al astrónomo italiano, y orbitó Júpiter durante siete años desde 1995. Esta misión logró objetivos importantes, como lanzar una pequeña sonda que, literalmente, se sumergió en la atmósfera joviana para finalmente destruirse tras adentrarse 150 kilómetros y ser vencida por la alta presión y unos 150 grados centígrados.
Nuestro conocimiento de las características de Júpiter y de sus principales lunas avanzó ampliamente con Galileo. Se encontraron nubes de amoniaco en el planeta, indicios de la presencia de un océano líquido bajo la superficie congelada de Europa y un fuerte campo magnético en Ganímedes (la mayor luna de todo el sistema solar).
También mejoró la comprensión sobre la atmósfera del planeta, que no dista mucho de la del Sol, con grandes cantidades de hidrógeno y helio. Se sospecha que a distancias más profundas, el aumento de presión y temperatura comprime el hidrógeno hasta transformarlo en líquido, y a una tercera parte de la atmósfera el hidrógeno líquido se vuelve un conductor eléctrico (como un metal); esto genera en esa región el potente campo magnético del planeta, a partir de corrientes eléctricas y de su movimiento de rotación (da una vuelta sobre sí mismo cada 10 horas), de formas que aún no se comprenden del todo. La alta presión podría formar un núcleo sólido.
En el nuevo milenio, las naves Cassini-Huygens, que se dirigía hacia Saturno, y New Horizons, con la mirada puesta en Plutón, aprovecharon el paso por el gigantesco planeta, que les dio un impulso gravitatorio para llegar a sus respectivos destinos, y ahondar en el estudio de su atmósfera y sus anillos.
El cinco de agosto del 2011 partió de Cabo Cañaveral (Estados Unidos) una de las sondas del programa espacial denominado New Frontiers, de la Nasa, cuyo objetivo es la exploración de cuerpos del sistema solar.
Juno, nombre de la diosa que, según la mitología romana, era la esposa de Júpiter, es la primera nave que tiene como finalidad explorar un planeta exterior del sistema solar y los también llamados planetas gigantes o gaseosos (Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno).
Llevar a cabo su misión depende de sus tres paneles solares (los más grandes usados en una nave espacial), que le suministrarán la energía necesaria para funcionar, pese a que recibirán solo un cuatro por ciento de la luz que podrían captar si la nave estuviera orbitando la Tierra y no un planeta cinco veces más alejado del Sol. Todas las misiones anteriores han funcionado con energía nuclear, es decir, este es un triunfo más de la energía solar.
Con metas muy elevadas
Los objetivos de la misión son ambiciosos, y se espera poder ahondar en la comprensión de la formación del sistema solar. Para ello la misión usará nueve avanzados instrumentos, entre los que se destacan un radiómetro con antenas para medir radiación electromagnética en microondas, un aparato para hacer cartografía en infrarrojo de las auroras, un magnetómetro para el campo magnético, y detectores de partículas de alta energía.
Los ojos de Juno están conformados por un sistema de telescopio y cámara óptica que registrará las esperadas imágenes que muy pronto veremos de Júpiter, aunque se sabe que los altos niveles de radiación terminarán por dañarla. Júpiter tiene los niveles de radiación más altos del sistema solar.
Con esta tecnología se podrán estudiar la composición y vientos en la atmósfera joviana, medir la cantidad de agua y amoníaco, la gravedad del planeta y la variación de su magnetósfera. Mediante vuelos alrededor de Júpiter, la sonda, de tres toneladas y media de peso, hará recorridos en una órbita polar, es decir, dando vueltas que pasan por encima de los polos.
Medir la abundancia de agua en Júpiter y estimar la masa de su núcleo permitirá saber qué modelo sobre la formación de planetas gaseosos tiene mayor validez y, por tanto, aportará pistas sobre la formación de todo el sistema planetario y sistemas extrasolares.
La presencia de un planeta como Júpiter (primero en formarse en el sistema solar) fue también determinante para el mantenimiento de la vida en la Tierra, al actuar como una suerte de imán que, dada a su enorme masa, puede desviar posibles asteroides amenazantes.
Mañana, después de un viaje interplanetario de casi cinco años, de recorrer 2.800 millones de kilómetros (19 veces la distancia Sol-Tierra), la sonda Juno hará su llegada triunfal y comenzará a orbitar.
Galileo Galilei, por supuesto, va representado. La nave lleva a bordo una placa con su imagen y un fragmento del texto escrito por él en 1610 al observar las que luego serían conocidas como las lunas galileanas; la figura de Lego hecha en su honor va flanqueada por otras dos que simbolizan a Juno y a Júpiter. Es la forma en la que la humanidad rinde homenaje al visionario que nos acercó, y de qué modo, al gigante gaseoso del sistema solar.
Santiago Vargas Domínguez
Ph. D. en Astrofísica, profesor investigador del Observatorio Astronómico de la Universidad Nacional.
En Twitter: @astrosvd