La nave espacial Juno de la NASA actualiza el misterio de Júpiter de un cuarto de siglo.
Hace veinticinco años, la NASA envió la primera sonda de la historia a la atmósfera del planeta más grande del sistema solar. Pero la información devuelta por la sonda Galileo durante su descenso a Júpiter provocó que se rascara la cabeza: la atmósfera en la que se estaba sumergiendo era mucho más densa y caliente de lo que esperaban los científicos. Los nuevos datos de la nave espacial Juno de la NASA sugieren que estos "puntos calientes" son mucho más amplios y profundos de lo previsto. Los hallazgos sobre los puntos calientes de Júpiter, junto con una actualización sobre los ciclones polares de Júpiter, fueron revelados el 11 de diciembre, durante una conferencia de prensa virtual en la conferencia de otoño de la Unión Geofísica Estadounidense
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| En este GIF animado, las nubes en la periferia de algunos de los ciclones polares de Júpiter giran en sentido antihorario, mientras que el núcleo de los ciclones gira en sentido horario. Las imágenes de JunoCam utilizadas para esta animación se tomaron desde altitudes de aproximadamente 18.000 millas (28.567 kilómetros) por encima de las nubes de Júpiter. El científico ciudadano Gerald Eichstädt procesó las imágenes para mejorar el color y el contraste. Datos de imagen: NASA / JPL-Caltech / SwRI / MSSS. Procesamiento de imágenes: Gerald Eichstädt © CC BY |
"Los planetas gigantes tienen atmósferas profundas sin una base sólida o líquida como la Tierra", dijo Scott Bolton, investigador principal de Juno en el Southwest Research Institute en San Antonio. "Para comprender mejor lo que está sucediendo en las profundidades de uno de estos mundos, es necesario mirar debajo de la capa de nubes. Juno, que recientemente completó su 29a pasada científica de cerca de Júpiter, hace precisamente eso. Las observaciones de la nave espacial están arrojando luz sobre los viejos misterios y planteando nuevas preguntas, no solo sobre Júpiter, sino sobre todos los mundos gigantes gaseosos ".
El último misterio de larga data que ha abordado Juno se deriva de 57 minutos y 36 segundos de datos que Galileo transmitió el 7 de diciembre de 1995. Cuando la sonda respondió por radio que sus alrededores estaban secos y ventosos, los científicos sorprendidos atribuyeron el hallazgo al hecho de que la sonda de 34 kilogramos había descendido a la atmósfera dentro de uno de los puntos calientes relativamente raros de Júpiter: "desiertos" atmosféricos localizados que atraviesan la región ecuatorial norte del gigante gaseoso. Pero los resultados del instrumento de microondas de Juno indican que todo el cinturón ecuatorial del norte, una banda ancha, marrón y ciclónica que envuelve el planeta justo por encima del ecuador del gigante gaseoso, es generalmente una región muy seca.
La implicación es que los puntos calientes pueden no ser "desiertos" aislados, sino más bien ventanas a una vasta región en la atmósfera de Júpiter que puede ser más caliente y seca que otras áreas. Los datos de alta resolución de Juno muestran que estos puntos calientes jovianos están asociados con roturas en la cubierta de nubes del planeta, lo que permite vislumbrar la atmósfera profunda de Júpiter. También muestran que los puntos calientes, flanqueados por nubes y tormentas activas, están alimentando descargas eléctricas a gran altitud descubiertas recientemente por Juno y conocidas como "relámpagos poco profundos". Estas descargas, que ocurren en los tramos superiores fríos de la atmósfera de Júpiter cuando el amoníaco se mezcla con el agua, son una pieza de este rompecabezas.
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| Estas imágenes de la misión Juno de la NASA muestran tres vistas de un "punto caliente" de Júpiter: una ruptura en la cubierta de nubes de Júpiter que permite vislumbrar la atmósfera profunda del planeta. Las imágenes fueron tomadas por el generador de imágenes JunoCam durante el 29º sobrevuelo cercano de la nave espacial al planeta gigante el 16 de septiembre de 2020. Datos de imagen: NASA / JPL-Caltech / SwRI / MSSS. Procesamiento de imágenes: Brian Swift © CC BY |
"En lo alto de la atmósfera, donde se ven relámpagos poco profundos, el agua y el amoníaco se combinan y se vuelven invisibles para el instrumento de microondas de Juno. Aquí es donde se está formando un tipo especial de granizo que llamamos 'bolas de hongo'", dijo Tristan Guillot, un miembro de Juno. co-investigador en la Université Côte d'Azur en Niza, Francia. "Estas bolas de hongo se vuelven pesadas y caen profundamente en la atmósfera, creando una gran región que está agotada tanto de amoníaco como de agua. Una vez que las bolas de hongo se derriten y se evaporan, el amoníaco y el agua vuelven a un estado gaseoso y son visibles para Juno nuevamente".
Informe meteorológico de Júpiter.
El año pasado, el equipo de Juno informó sobre los ciclones del polo sur. En ese momento, el instrumento Jovian Infrared Auroral Mapper de Juno capturó imágenes de un nuevo ciclón que parecía intentar unirse a los cinco ciclones establecidos que giran alrededor del ciclón central masivo en el polo sur.
"Ese sexto ciclón, el bebé del grupo, parecía estar cambiando la configuración geométrica en el polo, de un pentágono a un hexágono", dijo Bolton. "Pero, por desgracia, el intento falló; el ciclón bebé fue expulsado, se alejó y finalmente desapareció".
Este videoclip de lapso de tiempo muestra el movimiento de los ciclones en el polo sur de Júpiter desde febrero de 2017 hasta noviembre de 2020. Los datos fueron recopilados por el instrumento Jovian Infrared Auroral Mapper (JIRAM) a bordo de la nave espacial Juno de la NASA. Crédito de la imagen: NASA / JPL-Caltech / SwRI / ASI / INAF / JIRAMEn la actualidad, el equipo no tiene una teoría acordada sobre cómo se forman estos vórtices polares gigantes, o por qué algunos parecen estables mientras que otros nacen, crecen y luego mueren con relativa rapidez. Continúa el trabajo sobre modelos atmosféricos, pero en la actualidad ningún modelo parece explicarlo todo. La forma en que aparecen, evolucionan y se aceptan o rechazan las nuevas tormentas es clave para comprender los ciclones circumpolares, lo que podría ayudar a explicar cómo funcionan en general las atmósferas de estos planetas gigantes.
Esta animación lleva al espectador a lo alto de una gran tormenta en la atmósfera de Júpiter, donde una partícula blanda de agua y amoníaco (representada en verde) desciende a través de la atmósfera, acumulando agua helada. El proceso crea una "bola de hongo", una piedra de granizo especial formada por una papilla de agua y amoníaco parcialmente líquida y una corteza sólida de agua y hielo en el exterior. En aproximadamente 10 a 60 minutos (dependiendo de su tamaño), estas bolas de hongo alcanzan las capas más profundas de Júpiter, debajo de las nubes de agua, donde se derriten y evaporan rápidamente. Los modelos teóricos predicen que estos hongos podrían crecer hasta aproximadamente 4 pulgadas (10 centímetros) de diámetro, pesar hasta 2 libras (1 kilogramo) y alcanzar velocidades de hasta 450 mph (700 kph) durante su descenso. Créditos de imagen: NASA / JPL-Caltech / SwRI / MSSS / CNRS.Más sobre la misión.
JPL, una división de Caltech en Pasadena, California, administra la misión Juno para el investigador principal, Scott Bolton, del Southwest Research Institute en San Antonio. Juno es parte del Programa Nuevas Fronteras de la NASA, que se administra en el Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA en Huntsville, Alabama, para la Dirección de Misiones Científicas de la agencia en Washington. Lockheed Martin Space en Denver construyó y opera la nave espacial.
Más información sobre Juno está disponible en:
https://www.missionjuno.swri.edu
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| Imagen del autor de la sonda Juno con el planeta Júpiter con la mancha roja y su hemisferio Sur. Crédito: NASA. |
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Deb Schmid
Instituto de Investigación del Suroeste, San Antonio
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• Publicado en NASA-JPL el 10 diciembre del 2020, enlace publicación.
