El Telescopio Espacial James Webb de la NASA utilizará sus capacidades infrarrojas para estudiar los "mundos oceánicos" de la luna de Júpiter Europa y la luna Encelado de Saturno, sumándose a las observaciones realizadas anteriormente por los orbitadores de la NASA Galileo y Cassini. Las observaciones del telescopio Webb también podrían ayudar a guiar futuras misiones a las lunas heladas.
Europa y Encelado están en la lista de objetivos del telescopio Webb seleccionados por científicos que ayudaron a desarrollar el telescopio y así llegar a estar entre los primeros en usarlo para observar el universo. Uno de los objetivos científicos del telescopio es estudiar planetas que podrían ayudar a arrojar luz sobre los orígenes de la vida, pero esto no sólo significa exoplanetas; Webb también ayudará a desentrañar los misterios que aún mantienen los objetos de nuestro propio sistema solar (desde Marte hacia el exterior).
Geronimo Villanueva, científico planetario en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, es el científico principal en la observación del telescopio Webb de Europa y Encelado. Su equipo es parte de un esfuerzo más grande para estudiar nuestro sistema solar con el telescopio, encabezado por la astrónoma Heidi Hammel, vicepresidenta ejecutiva de la Asociación de Universidades de Investigación en Astronomía (AURA). La NASA seleccionó a Hammel como científico interdisciplinario para Webb en 2002.
De particular interés para los científicos son los chorros o columnas de agua que rompen la superficie de Encelado y Europa, y que contienen una mezcla de vapor de agua y productos químicos orgánicos simples
De particular interés para los científicos son los chorros o columnas de agua que rompen la superficie de Encelado y Europa, y que contienen una mezcla de vapor de agua y productos químicos orgánicos simples. Las misiones Cassini-Huygens y Galileo de la NASA y el Telescopio Espacial Hubble de la NASA, reunieron previamente pruebas de que estos chorros son el resultado de procesos geológicos que calientan grandes océanos bajo la superficie. "Elegimos estas dos lunas debido a su potencial para exhibir firmas químicas de interés astrobiológico", dijo Hammel.
Villanueva y su equipo planean utilizar la cámara de infrarrojos cercano de Webb (NIRCam) para tomar imágenes de Europa en alta resolución, que utilizarán para estudiar su superficie y para buscar regiones superficiales calientes indicativas de la actividad de los chorros y de los procesos geológicos activos. Una vez que localicen una columna de agua, usarán el espectrógrafo infrarrojo cercano (NIRSpec) de Webb y el instrumento infrarrojo medio (MIRI) para analizar espectroscópicamente la composición de los chorros.
Las observaciones del telescopio Webb podrían ser particularmente reveladoras para los chorros de Europa, cuya composición sigue siendo en gran medida un misterio. "¿Están hechos de hielo de agua? ¿Se libera vapor de agua caliente? ¿Cuál es la temperatura de las regiones activas y el agua emitida? ", dijó Villanueva. "Las mediciones del telescopio Webb nos permitirán abordar estas preguntas con una precisión sin precedentes".
Para Encelado, Villanueva explicó que debido a que esa luna es casi 10 veces más pequeña que Europa, como se ve desde el telescopio Webb, imágenes de alta resolución de su superficie no serán posibles. Sin embargo, el telescopio todavía puede analizar la composición molecular de los chorros de Enceladus y realizar un amplio análisis de sus características superficiales. Gran parte del terreno de la luna ya ha sido mapeado por la sonda espacial Cassini de la NASA , que ha pasado aproximadamente 13 años estudiando Saturno y sus satélites.
La evidencia de vida en los chorros podría resultar aún más difícil de alcanzar. Villanueva explicó que si bien el desequilibrio químico en los chorros (una abundancia inesperada o escasez de ciertos químicos) podría ser un signo de los procesos naturales de la vida microbiana, también podría ser causado por procesos geológicos naturales.
Mientras que el telescopio Webb puede ser incapaz de responder concretamente si los océanos subsuperficiales de las lunas contienen vida, Villanueva dijo que será capaz de identificar y caracterizar mejor las regiones activas de las lunas que podrían merecer más estudios. Las futuras misiones, como la Europa Clipper de la NASA, cuyo objetivo primordial es determinar si Europa es habitable, podrían utilizar los datos de Webb para perfeccionarse en lugares privilegiados para su observación.
