- Astrónomos detectan en la atmósfera del planeta agua esparcida durante el choque del Shoemaker-Levy 9 en julio de 1994, la primera observación directa de una colisión extraterrestre en el Sistema Solar
En julio de 1994, el cometa Shoemaker-Levy 9 (SL9) impactó en Júpiter y dejó gigantescas cicatrices oscuras en la atmósfera del planeta visibles durante semanas. Este espectacular golpetazo fue la primera observación directa de una colisión extraterrestre en el Sistema Solar y fue seguida en todo el mundo por astrónomos profesionales y aficionados. Eso pasó hace casi 20 años, pero sus efectos todavía persisten. Según explica un equipo de científicos del Laboratorio de Astrofísica de Burdeos (Francia) en la revista Astronomy & Astrophysics, el planeta todavía conserva en su atmósfera agua dejada por la roca espacial.
El cometa fue descubierto por los astrónomos David Levy y Carolyn y Eugene M. Shoemaker cuando orbitaba Júpiter el 24 de marzo de 1993. Se trata del primer cometa observado en esas circunstancias más allá del Sol, donde muchos acaban muriendo. SL9 estaba dividido por 21 fragmentos, debido a un anterior acercamiento al planeta durante el cual las fuerzas de marea fueron lo suficientemente fuertes como para desintegrarlo. Los estudios mostraron que la órbita del cometa indicaba que terminaría por chocar contra Júpiter en julio de 1994, con en efecto ocurrió, con impactos en el hemisferio sur, cerca de la latitud 44° S. Las cicatrices que dejó el cometa en Júpiter se observaron durante semanas, pero su efecto químico en la atmósfera del planeta ha durado aún más tiempo. Los astrónomos observaron una emisión de vapor de agua durante los impactos, pero a partir de esa observación era difícil evaluar cómo podría modificar la composición de la atmósfera a largo plazo. En 1997, el Observatorio Espacial Infrarrojo ESA (ISO) detectó vapor de agua en la estratosfera de Júpiter. En ese momento, los astrónomos sospechaban que podría ser una consecuencia del impacto del SL9 porque los cometas son conocidos por ser ricos en agua. Sin embargo, había otras posibles fuentes de agua: las partículas de polvo interplanetario producidas por la actividad cometaria y colisiones de asteroides, anillos de hielo, o uno de los 60 satélites de Júpiter.
Agua de cometa
Casi veinte años después de este gran impacto, los astrónomos han resuelto el enigma. El equipo de Thibault Cavalié volvió a poner sus ojos en el planeta a través del Observatorio Espacial Herschel de la Agencia Espacial Europea (ESA), suficientemente sensible como para detectar la firma del agua en la estratosfera de Júpiter. Estas observaciones muestran una clara asimetría en la distribución del agua en el planeta. En concreto, hay entre dos y tres veces más en el sur que en el norte, y se concentra en altas latitudes, lo que coincide con el impacto del Shoemaker. Los investigadores indican que el 95% del agua que actualmente se observa en Júpiter proviene del cometa.
«Gracias al Herschel, hemos relacionado el impacto extraordinario de un cometa -seguido en tiempo real y que ha conquistado la imaginación del público- con el agua de Júpiter, resolviendo finalmente un misterio que ha persistido durante casi dos décadas», afirma Göran Pilbratt, del proyecto científico de Herschel en la ESA.
AMPLIACION
El observatorio espacial Herschel de la ESA ha resuelto un viejo misterio respecto al origen del agua presente en la atmósfera superior de Júpiter, al encontrar pruebas concluyentes de que fue llevada allí por el impacto del cometa Shoemaker-Levy, registrada el 9 de julio de 1994.
Durante el espectacular choque, que se prolongó una semana, una cadena de 21 fragmentos del cometa golpearon en el hemisferio sur de Júpiter, dejando cicatrices oscuras en la atmósfera del planeta que persistieron durante varias semanas.
El acontecimiento fue la primera observación directa de una colisión extraterrestre en el Sistema Solar. Fue seguido en todo el mundo por astrónomos aficionados y profesionales con muchos telescopios terrestres y el propio Hubble.
El Herschel fue lanzado en 1995 y fue el primero en detectar y estudiar el agua en la atmósfera superior de Júpiter. Se especuló extensamente si el cometa Shoemaker-Levy 9 pudo haber sido el origen de esta agua, pero la prueba directa faltaba.
Los científicos fueron capaces de excluir una fuente interna, tal como que el agua viniera del interior de la atmósfera del planeta, debido a que no es posible para el vapor de agua pasar a través de la "trampa de frío" que separa la estratosfera de la cubierta de nubes visible en la troposfera.
Así, el agua en la estratosfera de Júpiter debía haber llegado desde el exterior. Sin embargo, la determinación de su origen tuvo que esperar más de 15 años, hasta que Herschel usó sus ojos infrarrojos para mapear la distribución vertical y horizontal de la firma química del agua.
Las observaciones de Herschel descubrieron que había 2 o 3 veces más agua en el hemisferio sur de Júpiter que en el hemisferio norte, y la mayoría concentrada alrededor de los sitios de impacto del cometa de 1994. Además, sólo se encuentra a grandes alturas.
"Sólo Herschel fue capaz de proporcionar la proyección de imagen espectral sensible necesaria para encontrar el eslabón perdido entre el agua de Júpiter y el impacto del cometa Shoemaker-Levy", dice Thibault Cavalié, del Laboratorio de Astrofísica de Burdeos, autor principal del artículo publicado en Astronomy and Astrophysics.
"De acuerdo con nuestros modelos, el 95% del agua en la estratosfera es debido al impacto de un cometa", añadió .
MAS
HERSHELL DEMUESTRA QUE EL AGUA HALLADA EN JUPITER PROCEDE DE UN IMPACTO COMETARIO
Lugar de impacto G del cometa Shoemaker-Levy 9
El observatorio espacial Herschel de la ESA ha resuelto el misterio sobre el origen del agua presente en las capas más altas de la atmósfera de Júpiter, aportando pruebas concluyentes que indican que procede del impacto del cometa Shoemaker-Levy 9 en julio de 1994. Durante aquella espectacular colisión, una cadena de 21 fragmentos del cometa se precipitaron sobre el hemisferio sur de Júpiter a lo largo de toda una semana, dejando unas oscuras cicatrices en la atmósfera del planeta que fueron visibles durante varias semanas.
Este imponente suceso fue la primera observación directa de una colisión fuera de nuestro propio planeta. Fue seguido en directo por astrómonos aficionados y profesionales de todo el mundo con la ayuda de telescopios en tierra y con el Telescopio Espacial NASA/ESA Hubble.
El Observatorio Espacial Infrarrojo de la ESA fue lanzado en 1995 y fue el primero en detectar y estudiar la presencia de agua en las capas más altas de la atmósfera de Júpiter. Por aquel entonces ya se presentó la hipótesis de que el agua podría proceder del cometa Shoemaker-Levy 9, pero faltaban pruebas que la respaldasen.
Los científicos fueron capaces de excluir un origen interno, como por ejemplo vapor de agua procedente de capas más bajas de la atmósfera del planeta, ya que el vapor no es capaz de atravesar la ‘trampa fría’ que separa la estratosfera de la capa visible de nubes en la troposfera de Júpiter.
Por lo tanto, el agua en la estratosfera joviana tenía que proceder del exterior. Pero hubo que esperar 15 años para poder determinar su origen, hasta que Herschel utilizó sus sensibles ojos infrarrojos para estudiar la distribución horizontal y vertical de la huella química del agua en Júpiter.
Distribución de agua en la atmósfera de Júpiter
Las observaciones de Herschel determinaron que había 2-3 veces más agua en el hemisferio sur de Júpiter que en el norte, con la mayor parte de ella concentrada cerca de los lugares donde había impactado el cometa en 1994. Por otra parte, el agua sólo se encontraba a gran altitud.
“Sólo Herschel fue capaz de proporcionar la resolución espectral necesaria para encontrar el eslabón perdido entre la presencia de agua en Júpiter y el impacto del cometa Shoemaker-Levy 9 en 1994”, explica Thibault Cavalié del Laboratorio de Astrofísica de Burdeos, autor principal del artículo publicado enAstronomy and Astrophysics.
“Según nuestros modelos, un 95% del agua en la estratosfera de Júpiter procede del impacto del cometa”.
Otra posible fuente de agua sería una lluvia continua de pequeñas partículas de polvo interplanetario. Pero, en este caso, el agua debería estar distribuida de forma uniforme en todo el planeta y se tendría que haber filtrado a cotas más bajas.
Por otra parte, una de las lunas de hielo de Júpiter podría haber aportado agua al planeta a través de un gigante chorro de vapor, como muestran las observaciones de Herschel de la luna Encélado. Esta hipótesis también ha sido descartada, ya que ninguna de las lunas jovianas se encontraba en el lugar apropiado para aportar agua con la distribución observada.
Finalmente, los científicos también descartaron la hipótesis de que los impactos observados por astrónomos aficionados en 2009 y 2010 pudieran haber realizado una aportación significativa, o que las observaciones pudiesen ser el resultado de variaciones locales en la temperatura de la atmósfera de Júpiter.
Shoemaker-Levy 9 era el único culpable.
“Los cuatro planetas gigantes del Sistema Solar exterior presentan agua en sus atmósferas, pero la podrían haber obtenido a través de cuatro mecanismos diferentes”, explica Cavalié. “En Júpiter, está claro que el aporte del cometa Shoemaker-Levy 9 es el más importante, aunque las otras fuentes también podrían haber contribuido en menor medida”.
“Gracias a las observaciones de Herschel, hemos sido capaces de relacionar el impacto de un cometa – que capturó la atención del público y se siguió en directo desde todo el mundo – con la presencia de agua en Júpiter, resolviendo un misterio que nos había mantenido intrigados durante casi dos décadas”, añade Göran Pilbratt, científico del proyecto Herschel para la ESA.
Las observaciones realizadas durante este estudio son un adelanto de las que realizará la futura misión JUICE de la ESA, que partirá hacia el sistema joviano en 2022, donde estudiará la distribución de los ingredientes de la atmósfera de Júpiter con mucho más detalle.
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