Viaje al centro de Júpiter

Hace cuatro siglos comenzaron los descubrimientos en torno a Júpiter. En 1610 el astrónomo italiano Galileo Galilei observó con su telescopio las cuatro lunas más grandes del quinto planeta del Sistema Solar y que hoy son identificadas como Ío, Europa, Ganímedes y Calisto. Cuatrocientos años después, la distancia se ha reducido gracias a los avances de la tecnología espacial. El próximo cuatro de julio una sonda alcanzará la órbita del planeta y permanecerá en ella durante veinte meses para recabar datos sobre la atmósfera e interior de Júpiter y concretar así una de las misiones más ambiciosas de la NASA.

Haciendo honor a la mitología grecorromana, esta misión fue nombrada Juno, nombre de quien fue esposa de Júpiter, considerado Dios de hombres y dioses. Siguiendo la tradición mitológica, se dice que Juno era capaz de mirar a través de las nubes y revelar la verdadera naturaleza de Júpiter, tal como lo planea la misión de la NASA.

Es así que Juno dará nuevas pistas sobre la formación del Sistema Solar, cuyas principales teorías comienzan con el colapso de una nube gigante de gas y polvo que dieron origen al Sol. En este sentido, Júpiter tiene una composición muy parecida al gran astro: hidrógeno y helio, por lo que se piensa que su formación dependió de la mayor parte del material restante después de que se gestó el Sol.

La sonda Juno, del tamaño aproximado de una cancha de basquetbol, forma parte del programa espacial New Frontiers de la NASA y fue lanzada el 5 de agosto de 2011 en el Centro Espacial Kennedy, en Florida, con la misión de realizar un detallado estudio del planeta gigante. Una de las principales características del proyecto es que le apuesta totalmente a la energía solar para su funcionamiento. Hasta el momento tiene el récord de ser la nave que ha llegado más lejos sólo con el impulso de este tipo de energía, después de Rosetta, la sonda de la Agencia Espacial Europea.

El Sol alimenta sus tres paneles, elaborados con silicio y arseniuro de galio, que logran captar eficazmente la energía a pesar de que la fuerza del astro es 35 veces menos potente que en la Tierra. Según Scott Bolton, el principal investigador del proyecto, el número de paneles seleccionados facilitó el acomodar la sonda dentro del cohete que la llevó al espacio. “Además con este diseño no importa lo rápido que este girando , siempre estará viendo en la dirección adecuada”. La nave se comunica con la Tierra mediante radiofrecuencias radiales con estaciones de apoyo en EU, España y Australia.

Reto peligroso

Integrarse a la órbita de Júpiter, la cumbre de la misión, no es algo sencillo, pues el planeta está envuelto en un poderoso campo magnético y se encuentra rodeado de letales cinturones de radiación. La bóveda de titanio que protege los instrumentos más sensibles de la sonda, minimiza el impacto de las extremas condiciones externas, sin embargo Heide Becker, encargada del monitoreo de radiación de Juno, señala que “en el transcurso de la misión, los electrones de alta energía penetrarán la bóveda, creando una pulverización defotones y partículas”. Según la experta este desgaste es gradual, lo que da tiempo a terminar la misión conforme a lo planeado.

En octubre del 2013, la nave utilizó la gravedad de la Tierra para aumentar su velocidad y “catapultarse” hacía Júpiter; así el ritmo del viaje de Juno aumentó a un poco más de 7 kilómetros por segundo. Según Steve Levin, otro de los miembros del equipo, uno de los más grandes retos es lograr estabilizar la nave adecuadamente. Actualmente los científicos que la controlan se preparan para encender su motor durante un poco más de media hora el próximo cuatro de julio. Con esta maniobra buscarán colocar la sonda en la órbita polar de Júpiter, que actualmente ejerce una poderosa fuerza de atracción sobre Juno.

Según cálculos de Scott Bolton, en el momento de la inserción a la órbita, la sonda alcanzará una velocidad de alrededor de 70 kilómetros por segundo, por lo que la fuerza de su motor servirá para frenar el impulso de atracción. La órbita elegida está orientada de tal forma que se podrá evitar el cinturón de alta radiación de Júpiter, formado por iones de moléculas, átomos y electrones, moviéndose a gran velocidad y que con su carga podrían dejar inservibles los instrumentos de la nave. La órbita de Juno se asemeja a un óvalo aplanado, es así que la nave se desplazará por debajo de su polo sur y lejos de Júpiter, para quedar fuera del alcance de la radiación.

Se piensa que el poderoso campo magnético del planeta de debe a la presión en las capas internas del planeta formadas por hidrógeno fluido, mejor conocido como hidrógeno metálico, un material que actúa como un metal conductor de electricidad y que produce también las auroras más brillantes de nuestro sistema planetario.

Los especialistas de la NASA creen que la combinación del hidrógeno metálico junto con la rápida rotación de Júpiter, un día tiene sólo 10 horas de duración, genera el potente campo magnético que rodea al planeta con partículas viajando casi a la velocidad de la luz. A pesar de los imponentes escenarios de Júpiter, Jennifer Rocca, encargada de la verificación de sistemas señala que además del apoyo en la Tierra, las sondas en la actualidad son creadas con sistemas que les ayudan a “protegerse ellas mismas”.

Misión cumplida

Después de entrar en la órbita planetaria, la NASA planea que la misión permanezca casi dos años girando alrededor del planeta para cubrir varios objetivos. Uno de los más importantes se centra en determinar la cantidad de agua en la atmósfera de Júpiter. Al conocer la composición del planeta, los científicos podrán estimar con mayor precisión la cantidad de líquido que estaba disponible en el Sistema Solar durante las primeras fases de creación de planeta. Otro de los objetivos es crear un mapa de los campos magnéticos y de gravedad que finalmente ayudarían a determinar la composición al interior del planeta. Estos cálculos detallados ayudarán a los científicos a determinar, por ejemplo, si Júpiter tiene un núcleo de roca de hielo debajo de sus nubes de hidrógeno y helio.

Pero, ¿cómo se realizan estas mediciones? La intensidad de las ondas electromagnéticas está relacionada con la huella de ciertas sustancias químicas que las absorben, es así que un mapa que grafique estos campos, también dará pistas sobre su composición, lo que, según expertos como Tobias Owen, ayudará a entender cómo fue concebida la arquitectura de todo el Sistema Solar y cómo funciona en relación a la Tierra.

Al final de su misión, calculada para febrero del 2018, la sonda será enviada hacia la atmósfera de Júpiter, donde se incendiará. De esta forma los científicos quieren evitar que se estrelle contra alguna de las lunas de Júpiter y que consecuentemente pudiera dañar a alguno de sus satélites o lo que en ellos pudiera habitar. Esta preocupación está bien justificada. Júpiter tiene alrededor de 50 satélites, pero los cuatro más importantes son los detectados por Galileo hace cuatrocientos años. De este grupo, el satélite Europa es el que más ha llamado la atención de los investigadores en los últimos tiempos: se han encontrado pruebas de placas tectónicas sobre su superficie y presencia de agua debajo de su corteza; de hecho hace un par de años el Telescopio Hubble detectó fumarolas de vapor de agua.

Esto podría significar vida e incluso, según los menos escépticos, formas más complejas que podrían habitar el océano líquido que yace bajo la cubierta superficial del satélite. Estas hipótesis se han desarrollado debido a las estimaciones de grandes cantidades de agua líquida y concentraciones de oxígeno, incluso mayores que la de los océanos terrestres.

Esa sí que el proyecto de exploración de Júpiter es una ventana abierta en varios tópicos. Por ahora se utilizan los días previos a la inserción orbital de Juno para elaborar los más improbables escenarios que podrían acontecer, sin embargo los científicos son optimistas sobre la misión que empezó hace cinco años y que ha costado alrededor de mil millones de dólares.