http://www.sondasespaciales.com/
Investigadores de la universidad de Boston publicaron la primera evidencia clara de cómo los gases de los volcanes de la pequeña luna de Júpiter pueden dar lugar a la mayor nube de gas visible en todo el sistema solar.
) |
|
Io [Click para ampliar] |
"De entre la variedad de gases que expulsan los volcanes de Ío, los átomos de sodio pueden ser detectados utilizando telescopios terrestres porque la luz que emiten está en la parte visible del espectro (el mismo brillo de color naranja que nos resulta tan familiar procedente de las luces de sodio de las farolas que hay en la mayoría de ciudades americanas)," dice Mendillo. "Por eso, los átomos de sodio se convierten en rastreadores de otros elementos que podrían ser más abundantes, pero más complicados de ver."
En 1990, científicos de la Universidad de Boston descubrieron una gran nube de gas de átomos de sodio (Na) que abarcaba grandes extensiones por ambas caras de Júpiter.
"Si esta débil estructura podía ser apreciada a simple vista, tendría más de 10 veces el tamaño de la Luna llena, y sería por tanto el mayor objeto permanentemente visible a simple vista en nuestro sistema solar," explicó Mendillo. "Los modelos computacionales sugirieron los tipos de procesos de escape necesarios para hacer crecer esta nube gigante, pero las imágenes actuales de estas fuentes eludieron a los observadores durante muchos años."
El equipo investigador del Colegio de Ingeniería y el Centro de Física Espacial (CSP) de la Universidad de Boston resolvó este problema desarrollando una manera novedosa para fotografiar estas fuentes utilizando un sistema de procesamiento de imágenes de alta definición (HDI) que combina diversas imágenes en una única imagen más clara.
Las nuevas imágenes, publicadas en el número del 19 de Julio de la revista Nature, revelan dos fuentes distintas de átomos de sodio escapando de Ío. Una de ellas es una nube simétrica de gas ascendente producida por colisiones de chorros de iones y electrones en el toroide de plasma de Júpiter. Estas partículas de plasma son atrapadas en el poderoso campo magnético de Júpiter y rotan con el mismo período que el planeta (10 horas), mucho más deprisa que el período orbital de 2 días de Ío. "Por tanto, hay una corriente de plasma que golpea continuamente a Ío, causando que los átomos de sodio sean arrancados de su atmósfera," explicó Mendillo.
Según lo dicho por estos científicos, esta fuente de expulsión es claramente diferente de otra fuente de átomos localizada que es producida químicamente en la estela del flujo del toroide hacia Ío. Las imágenes definen la extensión de las fuentes expulsora y de flujo por primera vez.
"Puesto que la nube gigante de sodio que estas fuentes crean varía en períodos que van de meses a años, el origen de esta variabilidad es probablemente no la nube de expulsión simétrica, sino la fuente de la estela de corriente que se hace más fina y palidece con la actividad volcánica de Ío," explicó Jody Wilson, investigador senior asociado del CSP y coautor del estudio.
Las observaciones fueron hechas utilizando un telescopio de 4 metros operado por la fuerza aérea de Estados Unidos en Maui, Hawaii. Para capturar las débiles señales procedentes de los átomos de sodio cercanos a Ío, los observadores tuvieron que hallar una forma de trabajar con la brillante luz solar reflejada por la superficie de Ío, además de la luz, incluso más fuerte, del cercano Júpiter. Además, las siempre presentes turbulencias en la atmósfera terrestre causaban que la luz que da lugar a las imágenes de Ío oscile aleatoriamente al penetrar en la atmósfera. De esta manera, cualquier intento por capturar la débil luz de sodio mediante exposiciones prolongadas resultaba en una imagen extremadamente borrosa.
"Nuestro sistema HDI resolvió este problema en dos etapas. La primera, tomando imágenes con tiempo de exposición muy corto-1/60 segundos-. La atmósfera podía estar estable en ese instante y de esta manera se obtenían imágenes nítidas de forma ocasional; y la segunda, diviendo el espectro completo de luz procedente de Ío en una banda estrecha de longitudes de onda," explicó el investigador senior asociado del CSP Jeffrey Baumgardner, diseñador del instrumento HDI y coautor del estudio. "Esto es, capturando sólo el color necesario para ver el sodio por encima de la luz deslumbrante y utilizar además la mayoría de la luz restante para, simultáneamente, seguir las posiciones fluctuantes de Ío."
El objetivo era entonces la colocación de Ío en el mismo lugar en cada imagen y utilizar sólo las imágenes más claras para hacer lo que Mendillo llama "la exposición temporal ideal, hecha con el objetivo estacionario, una buena señal espectral, y la mejor vista posible."
El equipo observador del CSP volvió a Boston con 62500 imágenes semejantes alamcenadas en un ordenador y Mendillo preguntándose como se podría alacanzar el objetivo. La coautora del estudio Sophie Laurent, una candidata a doctora en ingeniería electrica y de computación, asumió la responsabilidad de lograr el procesado de señal necesario, contando con la ayuda de los catedráticos Clem Karl y Janusz Konrad, expertos en procesado de señal. El doctor Laurent ideó formas automatizadas para centrar todas las imágenes y entonces encontrar las de alta definición necesarias para obtener las mejores imágenes posibles.
"Estas imágenes proporcionan escalas espaciales e intensidades relativas específicas de estas fuentes que ahora pueden ser utilizadas como modelos computacionales que traten de simular cómo los gases que escapan de Ío pueblan vastas regiones del espacio que envuelve a Júpiter," añadió Mendillo.
Enlaces de interés:
Noticia original @ Boston University
