Un espectrógrafo de infrarrojo cercano (NIRSpec) fue la pieza clave para que los astrónomos confirmaran, por primera vez, que hay vapor de agua alrededor del cometa 238P/Read, ubicado en el cinturón principal de asteroides, una región establecida entre Marte y Júpiter. El hallazgo es importante porque indica que el hielo del agua del Sistema Solar primitivo se ha conservado en esa región, lo que apoyaría la teoría de la importancia de estos cuerpos celestes en el origen del agua en la Tierra.
El Telescopio Espacial James Webb es el telescopio de ciencia espacial más grande, poderoso y complejo del mundo jamás construído y paulatinamente sus alcances están multiplicando los datos a una velocidad fuera de lo común. Con sus diferentes instrumentos y los cuestionamientos de científicos de todo el mundo, el Webb busca resolver los misterios que rodean a nuestro Sistema Solar, explorando las misteriosas estructuras que dan diversas pistas sobre su origen y observando mundos distantes alrededor de otras estrellas.
El camino del agua
Para los científicos planetarios modernos, la mítica agua primigenia proviene precisamente de cometas y asteroides cargados de hielo que impactaron al joven planeta llenando de agua sus océanos y manto, después de que el planeta se hubiera enfriado tras su formación hace 4 mil 600 millones de años, pero aún hay muchas pistas que hace falta seguir para poderle dar vida a esta teoría. De los once cometas para los que se han realizado mediciones, sólo se encontró que el cometa 103P/Hartley 2 de la familia de Júpiter coincide con la composición del agua de la Tierra, en observaciones de hace una década realizadas por la misión Herschel de la ESA.
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“Nuestro mundo saturado de agua, repleto de vida y, hasta donde sabemos, único en el Universo, es algo misterioso: no estamos totalmente seguros de dónde provino toda esta agua”, ha dicho Stefanie Milam, científica adjunta del proyecto del telescopio Webb para ciencia planetaria y coautora del estudio que reseña el hallazgo. “Entender la historia de la distribución del agua en el Sistema Solar nos ayudará a comprender otros sistemas planetarios e incluso si podrían estar en camino de albergar un planeta similar a la Tierra”.
El cometa Read es un cuerpo celeste del cinturón principal de asteroides, ubicado entre las órbitas de Marte y Júpiter. Los cometas del cinturón principal son una clasificación nueva, y de hecho, el cometa Read fue uno de los tres cometas originales utilizados para establecer esta categorización, pues se tenía entendido que los cometas residían en realidad en el cinturón de Kuiper y la nube de Oort, más allá de la órbita de Neptuno, donde sus hielos sí podrían estar preservados porque existe una mayor distancia del Sol.
El material congelado que se vaporiza a medida que los cometas se acercan al Sol es lo que le da a estos objetos su coma y su cola flotante características, diferenciándolos de los asteroides. Los científicos habían especulado durante mucho tiempo que podría ser probable que el hielo de agua se conservara en el cinturón de asteroides con una temperatura mucho más cálida, dentro de la órbita de Júpiter, pero obtener la prueba definitiva era complejo, hasta que se logró con la llegada del telescopio Webb y sus potentes instrumentos.
Con un peso de 200 kilogramos, su espectrógrafo es capaz de medir simultáneamente el espectro del infrarrojo cercano de al menos 100 objetos, como estrellas o galaxias, con varias resoluciones espectrales de hasta 0.3 nanómetros. Las observaciones se realizan en el rango de longitudes de onda de 0.6 a 5.0 micrómetros y puede operar sin problema a una temperatura de -230°C. El instrumento fue desarrollado por Airbus para la Agencia Espacial Europea (ESA). Debido a su gran sensibilidad, su alta resolución y su amplia cobertura de longitudes de onda, NIRSpec es un instrumento clave para lograr una visión más profunda de la evolución del Universo.
Para los científicos, ahora que Webb ha confirmado que hay agua preservada a tan poca distancia, los siguientes pasos serían indagar sobre las características de más cometas de este cinturón y hacer un seguimiento de este descubrimiento con una misión de recolección de muestras para saber qué más pistas pueden arrojar estos cuerpos celestes.
En estos últimos meses, el James Webb festejó otro interesante hallazgo en esta misma región del Sistema Solar, pero ahora llevando el protagonismo de otro instrumento: el MIRI (instrumento de infrarrojo medio), mediante el que se descubrió un asteroide del tamaño aproximado del Coliseo de Roma, es decir, de 100 a 200 metros de longitud. Fue detectado por un equipo internacional de astrónomos europeos, quienes utilizaron los datos del MIRI mientras lo calibraban para detectar este objeto a más de cien millones de kilómetros desde la Tierra.
El cuerpo celeste es probablemente el más pequeño observado hasta la fecha por Webb y es un ejemplo de un objeto que mide menos de 0.6 millas (1 kilómetro). ”Nuestros resultados muestran que incluso las observaciones 'accidentales' de Webb pueden ser científicamente útiles, si se tiene la mentalidad correcta y un poco de suerte”, explicó Thomas Müller, astrónomo del Instituto Max Planck de Física Extraterrestre en Alemania. “La increíble sensibilidad de Webb hizo posible ver este objeto extremadamente pequeño y lejano, lo que tendría implicaciones importantes para la comprensión de la formación y evolución del Sistema Solar. Los modelos actuales predicen la aparición de asteroides hasta tamaños muy pequeños, pero no se habían estudiado a detalle por la dificultad de observarlos.
Nuevas observaciones del Webb
Las posibilidades de un telescopio como el James Webb son muy vastas, es así que hay gran demanda de proyectos científicos para utilizar sus recursos. Para seleccionar los programas que se ejecutarán, se reclutan a cientos de miembros de la comunidad astronómica internacional para que formen parte del Comité de Asignación de Telescopios (TAC). A cada revisor se le asigna un panel temático que refleja su experiencia científica. Una vez enviadas las propuestas, el Grupo de Políticas Científicas clasifica las propuestas por tipo y/o tamaño y por categoría científica. Los programas más grandes son revisados ??por paneles de discusión y se le asigna una asignación de tiempo de telescopio, para recomendar previamente programas de observación.
Según explica en su blog Christine Chen, astrónoma asociada y líder del Grupo de Políticas Científicas del James Webb en el Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial, las propuestas en especial solicitan apoyo para analizar observaciones ya existentes, desarrollar modelos teóricos para interpretar observaciones y/o desarrollar software científico para facilitar el análisis de datos.
Para el Ciclo 2 del Webb, más de 5 mil 450 científicos de 52 países presentaron un récord de mil 600 propuestas. Las propuestas cubrieron todos los temas de astronomía y astrofísica, desde cuerpos del sistema solar, exoplanetas, remanentes de supernovas y estrellas de neutrones en fusión, hasta galaxias cercanas y distantes, agujeros negros supermasivos en el centro de las galaxias y la estructura a gran escala del Universo.
La misión de los evaluadores es calificar cada propuesta con criterios de impacto del proyecto dentro de su campo de estudio y fuera de éste, así como qué tan idóneo es para las funciones del telescopio. Finalmente, todas las observaciones en los programas aprobados estarán disponibles de manera pública, multiplicando sus posibilidades, pues se permitirán nuevos cuestionamientos y descubrimientos adicionales que pueden no haber sido previstos en las propuestas originales. Ciencia de altura en toda la extensión del término.
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