La nave espacial Juno de la NASA actualiza el misterio de Júpiter de hace un cuarto de siglo.

Misterio 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 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.
Créditos: Datos de imagen: NASA / JPL-Caltech / SwRI / MSSS. Procesamiento de imágenes: Gerald Eichstädt © CC BY.

La nave ha estado recopilando datos sobre el interior del gigante gaseoso desde julio de 2016. Algunos de sus últimos hallazgos tocan “puntos calientes” en la atmósfera del planeta.

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 supuso un hallazgo: la atmósfera en la que se estaba sumergiendo era mucho más densa y más 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 descubrimientos sobre los puntos calientes de Júpiter, junto con una actualización sobre los ciclones polares de Júpiter, fueron revelados el 11 de diciembre, durante una reunión de prensa virtual en la conferencia de otoño de la Unión Geofísica Estadounidense.

“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 sobrevuelonúmero 29 a Júpiter, hace precisamente eso. Las observaciones de la nave espacial están arrojando luz sobre los misterios y planteando nuevas preguntas, no solo sobre Júpiter, sino sobre todos los mundos gigantes gaseosos “.

Este timelapse 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.
Créditos: NASA / JPL-Caltech / SwRI / ASI / INAF / JIRAM.

El último misterio de larga data que ha abordado Juno proviene 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.

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 capa 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.

“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 forma un tipo especial de granizo que llamamos ‘albóndigas'”, dijo Tristan Guillot, miembro de Juno y co-investigador en la Université Côte d’Azur en Niza, Francia. “Estas albóndigas 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 albóndigas se derriten y se evaporan, el amoníaco y el agua vuelven a un estado gaseoso y son visibles para Juno nuevamente”.

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 en el proceso. El proceso crea una “albóndiga”, una piedra de granizo especial con un centro hecho parcialmente de papilla líquida de agua y amoníaco y una corteza sólida de agua y hielo.
Créditos: NASA / JPL-Caltech / SwRI / MSSS / CNRS.
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 giraban alrededor del ciclón central masivo en el polo sur.

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 sobrevuelo 29 de la nave espacial al planeta gigante el 16 de septiembre de 2020.
Créditos: Datos de imagen: NASA / JPL-Caltech / SwRI / MSSS. Procesamiento de imágenes: Brian Swift © CC BY.

“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”.

Con tres espadas gigantes que se extienden a unos 20 metros de su cuerpo cilíndrico de seis lados, la nave espacial Juno es una maravilla de la ingeniería dinámica, que gira para mantenerse estable mientras realiza órbitas ovaladas alrededor de Júpiter. Vea la experiencia interactiva completa en Eyes on the Solar System.

En 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.

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.