Trident, uno de los cuatro conceptos considerados para una misión del Programa Discovery, investigaría uno de los mundos más inusuales del sistema solar.
Cuando la nave espacial Voyager 2 de la NASA voló junto a la extraña luna Tritón de Neptuno hace tres décadas, escribió un cliffhanger de ciencia planetaria.
La Voyager 2 es la única nave espacial que ha volado más allá de Neptuno, y dejó muchas preguntas sin respuesta. Las vistas eran tan impresionantes como desconcertantes, revelando enormes y oscuras columnas de material helado que salían de la superficie de Tritón . ¿Pero cómo? Las imágenes mostraron que el paisaje helado era joven y había sido resurgido una y otra vez con material fresco. Pero, ¿de qué material y de dónde?
¿Cómo podría una luna antigua seis veces más lejos del Sol que Júpiter todavía estar activa? ¿Hay algo en su interior que todavía sea lo suficientemente cálido como para impulsar esta actividad?
Una nueva misión que compite por la selección bajo el Programa Discovery de la NASA tiene como objetivo desenredar estos misterios. Llamado Tridente, como la lanza de tres puntas que porta el antiguo dios del mar romano Neptuno, el equipo es uno de los cuatro que está desarrollando estudios conceptuales para nuevas misiones. Se seleccionarán hasta dos para el verano de 2021 para que se conviertan en una misión completa y se lanzarán más adelante en la década.
Investigar cómo Tritón ha cambiado con el tiempo daría a los científicos una mejor comprensión de cómo evolucionan y funcionan los cuerpos del sistema solar.
Las rarezas de Tritón podrían llenar un almanaque: a medida que Neptuno gira, Tritón orbita en la dirección opuesta. Ninguna otra luna grande en el sistema solar hace eso. Y la órbita de Tritón se encuentra en una inclinación extrema, compensada del ecuador de Neptuno en 23 grados. Alrededor de tres cuartos del diámetro de nuestra propia Luna, Tritón tampoco está donde solía estar. Probablemente emigró del Cinturón de Kuiper , una región más allá de Neptuno de cuerpos helados que quedaron del sistema solar temprano.
Tritón también tiene una atmósfera inusual: llena de partículas cargadas, una capa llamada ionosfera es 10 veces más activa que la de cualquier otra luna del sistema solar.
Ese último rasgo es especialmente extraño, porque las ionosferas generalmente son cargadas por la energía solar. Pero Tritón y Neptuno están lejos del Sol, 30 veces más lejos del Sol que la Tierra, por lo que debe estar funcionando alguna otra fuente de energía. (Neptuno tarda 165 años terrestres en completar una órbita alrededor del Sol).
Y el clima de Tritón es dinámico y cambiante, con un flujo constante de material orgánico, probablemente nitrógeno, nevando en la superficie.
"Tritón siempre ha sido uno de los cuerpos más emocionantes e intrigantes del sistema solar", dijo Louise Prockter, directora del Instituto Lunar y Planetario / Asociación de Investigación Espacial de las Universidades en Houston. Como investigadora principal, lideraría la misión Trident propuesta, y el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California se encargaría de ello. "Siempre me han encantado las imágenes de Voyager 2 y sus atisbos vislumbres de esta luna extraña y loca que nadie entiende", agregó Prockter.
Un enfoque de tres puntas
Esas plumas misteriosas que Voyager 2 detectó son especialmente interesantes. Se cree que las plumas que se ven en la luna Encelado de Saturno, y posiblemente presentes en la luna Europa de Júpiter, son causadas por el agua del interior que es forzada a través de gruesas costras heladas. Si un océano es la fuente de las plumas en Tritón (que se encuentra mucho más lejos en el sistema solar que Europa y Encelado), el descubrimiento proporcionaría a los científicos nueva información sobre cómo se forman los océanos interiores. A diferencia de otros mundos oceánicos conocidos, el océano potencial de Tritón probablemente se desarrolló después de que fue capturado por la gravedad de Neptuno.
También ampliaría la comprensión de los científicos sobre dónde podríamos encontrar agua. Determinar qué factores conducen a que un cuerpo del sistema solar tenga los ingredientes necesarios para ser habitable, que incluyen agua, son los tres objetivos principales de un Tridente. La nave espacial llevaría un instrumento para sondear el campo magnético de la luna para determinar si un océano se encuentra dentro, mientras que otros instrumentos investigarían la ionosfera intensa, la atmósfera rica en materia orgánica y las características extrañas de la superficie.
Un segundo objetivo es explorar vastas tierras invisibles. Triton ofrece la superficie sólida sin explorar más grande del sistema solar a este lado del Cinturón de Kuiper. La mayor parte de lo que sabemos de la luna proviene de los datos de Voyager 2, pero solo hemos visto el 40% de la superficie de la luna. Trident mapearía la mayor parte del resto.
Y Trident usaría su cámara de imágenes de fotograma completo para capturar la misma área rica en plumas de la Voyager 2 fotografiada, en pleno "brillo de Neptuno", cuando la luz reflejada del Sol ilumina el lado oscuro de Tritón. De esa manera, los científicos pudieron observar los cambios desde la última visita y aprender más sobre cuán activo es Tritón.
El tercer objetivo principal de Trident es entender cómo esa superficie misteriosa se renueva. La superficie es notablemente joven, geológicamente hablando (posiblemente solo tiene 10 millones de años en un sistema solar de 4.600 millones de años) y casi no tiene cráteres visibles. También está la cuestión de por qué se ve tan diferente de otras lunas heladas, y presenta formas de relieve inusuales como "terrenos de melón" con hoyuelos y "llanuras amuralladas" que sobresalen. Las respuestas podrían arrojar luz sobre cómo se desarrollan los paisajes en otros cuerpos helados.
"Tritón es extraño, pero aún es extrañamente relevante, debido a la ciencia que podemos hacer allí", dijo el científico del proyecto Karl Mitchell Trident en JPL. "Sabemos que la superficie tiene todas estas características que nunca hemos visto antes, lo que nos motiva a querer saber '¿Cómo funciona este mundo?'
"Como le dijimos a la NASA en nuestra propuesta de misión, Triton no es solo una clave para la ciencia del sistema solar: es un llavero completo: un objeto capturado del Cinturón de Kuiper que evolucionó, un mundo oceánico potencial con columnas activas, una ionosfera energética y un joven , superficie única ".
La fecha de lanzamiento propuesta en octubre de 2025 (con una copia de seguridad en octubre de 2026) aprovecharía una ventana de una vez cada 13 años, cuando la Tierra esté correctamente alineada con Júpiter. La nave espacial usaría la atracción gravitacional de Júpiter como un tirachinas directo a Tritón para un encuentro prolongado de 13 días en 2038.
"Los diseñadores de misiones y los navegadores son muy buenos en esto", dijo William Frazier de JPL, ingeniero de sistemas de proyectos de Trident. "Después de 13 años de volar a través del sistema solar, podemos deslizarnos con confianza por el borde superior de la atmósfera de Tritón, lo cual es bastante alucinante".
Y puede parecer que el tiempo se mueve lentamente en los confines del sistema solar, donde los años de Neptuno son largos. Irónicamente para Tritón, la larga línea de tiempo presenta limitaciones. Si Trident llega antes de 2040, el equipo podría realizar su prueba de lo que está impulsando la actividad del penacho. Más tarde, y el Sol se mueve demasiado al norte ... durante los próximos cien años.
Lea más información sobre las propuestas de Discovery Mission seleccionadas para desarrollar estudios conceptuales aquí .
-NASA
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