La misión Juno de la NASA se adentra en la superficie de Júpiter e Ío
Nuevos datos del orbitador joviano de la agencia arrojan luz sobre los feroces vientos y ciclones de las zonas septentrionales del gigante gaseoso y la acción volcánica en su ardiente luna.
La misión Juno de la NASA ha obtenido nuevos hallazgos tras observar bajo la atmósfera nubosa de Júpiter y la superficie de su ardiente luna, Ío. Los datos no solo han ayudado a desarrollar un nuevo modelo para comprender mejor la rápida corriente en chorro que rodea el polo norte de Júpiter, plagado de ciclones, sino que también revelan por primera vez el perfil de temperatura subsuperficial de Ío, lo que proporciona información sobre la estructura interna y la actividad volcánica de la luna.
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| JunoCam, la cámara de luz visible a bordo de la nave Juno de la NASA, capturó esta vista en color mejorado de las altas latitudes del norte de Júpiter desde una altitud de aproximadamente 58.000 kilómetros (36.000 millas) sobre las cimas de las nubes del planeta gigante durante el 69.° sobrevuelo de la nave espacial el 28 de enero de 2025.Crédito: Datos de la imagen: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS Procesamiento de imágenes: Jackie Branc (CC BY) |
Los miembros del equipo presentaron los hallazgos durante una conferencia de prensa en Viena el martes 29 de abril, en la Asamblea General de la Unión Europea de Geociencias.
“Todo en Júpiter es extremo. El planeta alberga ciclones polares gigantescos, más grandes que Australia, intensas corrientes en chorro, el cuerpo más volcánico de nuestro sistema solar, la aurora más potente y los cinturones de radiación más intensos”, afirmó Scott Bolton, investigador principal de Juno en el Instituto de Investigación del Suroeste de San Antonio. “A medida que la órbita de Juno nos lleva a nuevas regiones del complejo sistema de Júpiter, observamos con mayor detalle la inmensidad de energía que este gigante gaseoso posee”.
Radiador lunar
Si bien el radiómetro de microondas (MWR) de Juno fue diseñado para mirar debajo de las nubes de Júpiter, el equipo también entrenó el instrumento en Ío, combinando sus datos con los datos del Mapeador Auroral Infrarrojo Joviano (JIRAM) para obtener conocimientos más profundos.
“Al equipo científico de Juno le encanta combinar conjuntos de datos muy diversos de instrumentos muy distintos y ver qué podemos aprender”, dijo Shannon Brown, científica de Juno en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California. “Cuando combinamos los datos del MWR con las imágenes infrarrojas de JIRAM, nos sorprendió lo que vimos: evidencia de magma aún caliente que aún no se ha solidificado bajo la corteza enfriada de Ío. En todas las latitudes y longitudes, había flujos de lava en enfriamiento”.
Los datos sugieren que aproximadamente el 10% de la superficie lunar contiene estos restos de lava que se enfría lentamente justo debajo. Este resultado podría ayudar a comprender cómo la luna renueva su superficie con tanta rapidez, así como cómo el calor se desplaza desde sus profundidades hasta la superficie.
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| La nave espacial Galileo de la NASA adquirió sus imágenes de mayor resolución de la luna Io de Júpiter el 3 de julio de 1999 durante su paso más cercano a Io desde la inserción en órbita a finales de 1995. Este mosaico de colores utiliza los filtros infrarrojo cercano, verde y violeta (un poco más que el rango visible) de la cámara de la nave espacial y se aproxima a lo que vería el ojo humano. La mayor parte de la superficie de Io tiene colores pastel, puntuados por unidades negras, marrones, verdes, naranjas y rojas cerca de los centros volcánicos activos. Se ha creado una versión en falso color del mosaico para mejorar el contraste de las variaciones de color. La resolución mejorada revela unidades de color a pequeña escala que no se habían reconocido previamente y que sugieren que las lavas y los depósitos sulfurosos están compuestos por mezclas complejas (Recorte A de la imagen en falso color). Algunos de los depósitos brillantes (blanquecinos), de alta latitud (cerca de la parte superior e inferior) tienen una cualidad etérea como una cubierta transparente de escarcha (Recorte B de la imagen en falso color). Las áreas de color rojo brillante se veían anteriormente solo como depósitos difusos. Sin embargo, ahora se ve que existen como depósitos difusos y características lineales nítidas como fisuras (Recorte C de la imagen en falso color). Algunos centros volcánicos tienen flujos brillantes y coloridos, tal vez debido a flujos de azufre en lugar de lava de silicato (Recorte D de la imagen en falso color). En esta región también se puede ver material blanco brillante que emana de grietas lineales y acantilados. Galileo hará dos pasadas cercanas a Io a partir de octubre de este año. La mayoría de los objetivos de alta resolución para estos sobrevuelos se ven en el hemisferio que se muestra aquí. El norte está en la parte superior de la imagen y el sol ilumina la superficie casi directamente detrás de la nave espacial. Esta geometría de iluminación es buena para obtener imágenes de las variaciones de color, pero es mala para obtener imágenes del sombreado topográfico. Sin embargo, aquí se pueden ver algunas sombras topográficas debido a la combinación de una resolución relativamente alta (1,3 kilómetros o 0,8 millas por elemento de imagen) y la topografía accidentada en partes de Io. La imagen está centrada a 0,3 grados de latitud norte y 137,5 grados de longitud oeste. La resolución es de 1,3 kilómetros (0,8 millas) por elemento de imagen. Las imágenes fueron tomadas el 3 de julio de 1999 a una distancia de unos 130.000 kilómetros (81.000 millas) por el sistema de imágenes de estado sólido (SSI) de la nave espacial Galileo de la NASA durante su vigésima primera órbita. El Laboratorio de Propulsión a Chorro, Pasadena, CA, administra la misión Galileo para la Oficina de Ciencias Espaciales de la NASA, Washington, DC. Crédito: NASA/JPL/Universidad de Arizona |
“Los volcanes, campos de lava y flujos de lava subterráneos de Ío actúan como el radiador de un automóvil”, dijo Brown, “moviendo eficientemente el calor del interior a la superficie, enfriándose en el vacío del espacio”.
Basándose únicamente en los datos de JIRAM, el equipo también determinó que la erupción más enérgica en la historia de Ío (identificada por primera vez por el generador de imágenes infrarrojas durante el sobrevuelo de Juno el 27 de diciembre de 2024) seguía arrojando lava y cenizas tan recientemente como el 2 de marzo. Los científicos de la misión Juno creen que sigue activa hoy y esperan más observaciones el 6 de mayo, cuando la nave espacial impulsada por energía solar sobrevuele la ardiente luna a una distancia de aproximadamente 55.300 millas (89.000 kilómetros).
Climas más fríos
En su órbita 53 (18 de febrero de 2023), Juno inició experimentos de radioocultación para explorar la estructura de la temperatura atmosférica del gigante gaseoso. Con esta técnica, se transmite una señal de radio desde la Tierra a Juno y viceversa, atravesando la atmósfera de Júpiter en ambos tramos del viaje. A medida que las capas atmosféricas del planeta curvan las ondas de radio, los científicos pueden medir con precisión los efectos de esta refracción para obtener información detallada sobre la temperatura y la densidad de la atmósfera.
Hasta la fecha, Juno ha realizado 26 sondeos de radioocultación. Entre los descubrimientos más impactantes, la primera medición de temperatura de la capa estratosférica polar norte de Júpiter revela que la región es unos 11 grados Celsius más fría que sus alrededores y está rodeada por vientos que superan los 161 km/h (100 mph).
Ciclones polares
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| Esta imagen compuesta, derivada de datos recopilados en 2017 por el instrumento JIRAM a bordo de la sonda Juno de la NASA, muestra el ciclón central en el polo norte de Júpiter y los ocho ciclones que lo rodean. Los datos de la misión indican que estas tormentas son fenómenos persistentes.Crédito: NASA/JPL-Caltech/SwRI/ASI/INAF/JIRAM |
Al rastrear los movimientos de los ciclones a lo largo de múltiples órbitas, los científicos observaron que cada tormenta se desplaza gradualmente hacia el polo debido a un proceso denominado "deriva beta" (la interacción entre la fuerza de Coriolis y el patrón circular de viento del ciclón). Esto es similar a la migración de los huracanes en nuestro planeta, pero los ciclones terrestres se desintegran antes de llegar al polo debido a la falta de aire cálido y húmedo necesario para alimentarlos, así como al debilitamiento de la fuerza de Coriolis cerca de los polos. Además, los ciclones de Júpiter se agrupan al acercarse al polo y su movimiento se ralentiza al interactuar con los ciclones vecinos.
“Estas fuerzas en pugna hacen que los ciclones reboten entre sí de una forma similar a la de los resortes de un sistema mecánico”, explicó Yohai Kaspi, coinvestigador de Juno del Instituto de Ciencias Weizmann de Israel. “Esta interacción no solo estabiliza toda la configuración, sino que también hace que los ciclones oscilen alrededor de sus posiciones centrales, mientras se desplazan lentamente hacia el oeste, en el sentido de las agujas del reloj, alrededor del polo”.
El nuevo modelo atmosférico ayuda a explicar el movimiento de los ciclones no sólo en Júpiter, sino potencialmente en otros planetas, incluida la Tierra.
“Una de las grandes ventajas de Juno es que su órbita cambia constantemente, lo que significa que obtenemos una nueva perspectiva cada vez que realizamos un sobrevuelo científico”, dijo Bolton. “En la misión extendida , esto significa que seguiremos llegando a donde ninguna nave espacial ha llegado antes, incluyendo pasar más tiempo en los cinturones de radiación planetaria más intensos del sistema solar. Da un poco de miedo, pero hemos construido Juno como un tanque y aprendemos más sobre este intenso entorno cada vez que lo recorremos”.
Más sobre Juno
El Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, una división de Caltech en Pasadena, California, gestiona la misión Juno para el investigador principal, Scott Bolton, del Instituto de Investigación del Suroeste en San Antonio. Juno forma parte del Programa Nuevas Fronteras de la NASA, gestionado desde el Centro Marshall para Vuelos Espaciales de la NASA en Huntsville, Alabama, para la Dirección de Misiones Científicas de la agencia en Washington. La Agencia Espacial Italiana financió el Mapeador Auroral Infrarrojo Joviano. Lockheed Martin Space en Denver construyó y opera la nave espacial. Diversas instituciones de Estados Unidos proporcionaron varios de los demás instrumentos científicos de Juno.
Más información sobre Juno en:
Contacto con los medios de comunicación
DC Agle
Laboratorio de Propulsión a Chorro, Pasadena, California.
Karen Fox / Molly Wasser
Sede de la NASA, Washington
karen.c.fox@nasa.gov / molly.l.wasser@nasa.gov
Deb Schmid
Instituto de Investigación del Suroeste, San Antonio
Publicado en JLP el 29 de abril del 2025, enlace publicación.
