Estudiando el Sistema Solar con el telescopio espacial James Webb

El telescopio espacial James Webb, el «heredero» del telescopio espacial Hubble y principal observatorio espacial de la próxima década, estudiará las distintas etapas de la historia del universo: desde lo más distante, los primeros destellos tras el big bang, hasta lo más próximo, nuestro Sistema Solar. Astrónomos del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) han participado en la determinación de los objetivos científicos del James Webb en nuestro vecindario, que permitirán comprender mejor la historia y evolución del Sistema Solar o cómo la Tierra se convirtió en un planeta habitable.

Con el lanzamiento programado para 2018, el telescopio Webb constituye una colaboración de la NASA, la Agencia Espacial Europea (ESA) y la Agencia Canadiense del Espacio (CSA). Su espejo principal, compuesto por dieciocho hexágonos, cuenta con una superficie colectora de luz de 6,5 metros, muy por encima de los 2,4 metros de diámetro de su predecesor, el telescopio espacial Hubble, y del telescopio espacial más grande hasta la fecha, el Herschel (ESA), con un espejo de 3.5m. El telescopio incorpora cuatro instrumentos para la toma de datos e imagen directa, que cubren tanto luz visible como infrarroja.

«El telescopio James Webb será una herramienta innovadora para el estudio del Sistema Solar y llevará la ciencia planetaria a un nuevo nivel», señala Stefanie Milam, investigadora principal para ciencia planetaria del James Webb en el centro espacial de vuelo Goddard (NASA).

Concepción artística del telescopio espacial James Webb. Imagen: Northrup Grumman/NASA

El James Webb permitirá estudiar el ciclo del agua en Marte o los patrones climáticos de Titán -el mayor satélite de Saturno-. También permitirá hallar nuevos anillos en torno a los planetas gigantes gaseosos, o seguir la trayectoria y evolución de los cometas en su órbita en torno al Sol. O identificar hielos y minerales en la superficie de los objetos menores, como asteroides o satélites, lo que ayudará a comprender la historia evolutiva del Sistema Solar.

Estas y otras posibilidades se detallan en un conjunto de once artículos científicos en los que participan expertos de todo el mundo en el estudio del Sistema Solar, entre ellos investigadores del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC), en Granada.

«Este telescopio permitirá también caracterizar los objetos más lejanos de nuestro Sistema Solar, los objetos transneptunianos, que se hallan más allá de la órbita de Neptuno, con una precisión nunca alcanzada hasta ahora -apunta Pablo Santos Sanz, investigador del IAA que encabeza uno de los artículos-. Si logramos observar en el momento justo en el que uno de estos objetos tapa la luz de una estrella distante, lo que llamamos ocultación estelar, podremos obtener información esencial sobre ellos».

De hecho, investigaciones del grupo del IAA del que forma parte este investigador han aportado en el pasado impactantes resultados mediante el estudio de ocultaciones, como el hallazgo del primer sistema de anillos en un cuerpo que no es un planeta -Cariclo, un planeta menor situado entre Júpiter y Neptuno- o la determinación de las características de Eris y Makemake, dos planetas enanos situados más allá de Neptuno.

Los investigadores estiman que, desde su posición en el llamado segundo punto de Lagrange (a 1,5 millones de kilómetros de la Tierra) el telescopio Webb permitirá observar unas tres cuartas partes de la población de objetos cercanos a la Tierra cada año. Casi todos los asteroides y cometas más allá de Marte podrán ser estudiados, así como los planetas internos del Sistema Solar o aquellos más allá de Neptuno.

«El James Webb aportará información única sobre las superficies de los objetos transneptunianos, cuya composición podrá ser estudiada mucho mejor que con cualquier otro telescopio terrestre, o incluso espacial, de los que tenemos actualmente. Conocer con más detalle dicha composición arrojará luz sobre el lugar del Sistema Solar en el que se originaron estos cuerpos, así como su evolución», señala Pablo Santos Sanz (IAA-CSIC).

Además, será posible realizar estudios globales, ya que el Webb permitirá resolver completamente el disco de planetas, lunas y asteroides con una gran resolución. Podrá analizarse así la distribución de agua, dióxido de carbono, metano u otros gases, o comprobar cómo las atmósferas evolucionan con el cambio de estación o cuando cae la noche. Algunas observaciones llegarán hasta tal nivel de detalle que podrán mostrar las emisiones de los volcanes de Ío, la luna más interna de Júpiter.