Júpiter no es un lugar sereno. El planeta gigante está sacudido por tormentas tempestuosas, amplias bandas de nubes turbulentas que rodean todo el globo, extendiéndose a profundidades muchas veces más grueso que el atmosférico distancia entre la Tierra y el espacio.
El clima salvaje del gigante de gas es tan diferente Por lo que sucede en la Tierra, los astrónomos han luchado por comprenderlo. Pero acabamos de obtener otra pieza del rompecabezas: en forma de impresionantes imágenes de infrarrojo cercano y ópticas, tomadas con el poderoso Observatorio Gemini y el Telescopio Espacial Hubble.
Las imágenes de infrarrojo cercano de Gemini capturan la radiación térmica que brilla a través de las nubes desde el interior de Júpiter. Cuando se combinan con las imágenes ópticas de Hubble tomadas a las pocas horas de las de Géminis, los científicos pueden reconstruir la actividad interna y externa.
Las imágenes de alta resolución revelan que las regiones de la nube que aparecen más oscuras en las imágenes ópticas en realidad brillan más intensamente en el infrarrojo, lo que indica que esas regiones tienen poca o ninguna nube en comparación con las bandas más claras.
(Observatorio Internacional de Géminis / NOIRLab / NSF / AURA M.H. Wong y equipo / Mahdi Zamani)
"Es como una especie de jack-o-lantern" dijo el astrónomo Michael Wong de la Universidad de California, Berkeley. "Se ve una luz infrarroja brillante proveniente de áreas libres de nubes, pero donde hay nubes, es muy oscura en el infrarrojo".
Esto incluyó una línea curva alrededor del borde de la Gran Mancha Roja, una tormenta permanente actualmente un poco más grande que toda la Tierra. Se habían visto características similares en la tormenta antes, pero no estaba claro qué las estaba causando.
"La observación con luz visible no pudo distinguir entre un material de nubes más oscuras y una capa de nubes más delgada sobre el cálido interior de Júpiter, por lo que su naturaleza siguió siendo un misterio". dijo el científico planetario Glenn Orton
Las nuevas imágenes aclararon esa pregunta con bastante claridad. Cuando se compararon las dos imágenes, un arco infrarrojo resplandeciente se asemejó perfectamente a una sombra óptica, lo que demuestra que la coloración marcó una grieta profunda en las nubes giratorias de la tormenta.
(NASA, ESA y M.H. Wong / UC Berkeley y equipo)
Eso es realmente genial. Pero las cosas se pusieron aún más interesantes cuando los datos del orbitador Júpiter de la NASA, Juno, se agregaron a la mezcla. Mientras Juno orbita y hace sobrevuelos de los polos de Júpiter, ha estado detectando señales de radio atmosféricas, llamadas sferics y silbantes, de poderosos rayos.
En sus primeros ocho sobrevuelos, El instrumento de radiómetro de microondas de Juno detectó 377 descargas de rayos, agrupadas alrededor de las regiones polares del planeta. Esto es básicamente lo contrario de la Tierra, donde las tormentas eléctricas son más comunes alrededor del ecuador.
Los científicos planetarios creen que esto tiene que ver con cómo el Sol calienta ambos planetas. En ambos, el ecuador es calentado por el sol. En la Tierra, esto genera corrientes de convección que provocan tormentas tropicales.
En Júpiter, que está mucho más lejos del Sol, el calentamiento ecuatorial es más suave y estabiliza la atmósfera superior; pero, los científicos han teorizado, este calor estabilizador no llega a los polos, por lo que son bastante más tempestuosos.
La combinación de estos datos de Juno con las imágenes de Gemini y Hubble arroja más luz sobre estas tormentas salvajes, revelando las estructuras de nubes alrededor de donde se forman los rayos. "Los datos de Hubble y Gemini nos pueden decir qué tan gruesas son las nubes y qué tan profundo estamos viendo dentro de las nubes". explicó el científico planetario Amy Simon de la NASA.
El equipo descubrió que los rayos se generan en regiones con grandes torres convectivas de aire húmedo sobre profundas nubes de agua, tanto congeladas como líquidas. Las regiones claras alrededor de estas tormentas son probablemente causadas por una corriente de aire más seco fuera de las celdas de convección.
(NASA, ESA, M.H.Wong / UC Berkeley, A. James y M.W. Carruthers / STScI)
Estos coinciden con lo que se conoce como regiones filamentosas plegadas, porque las nubes son estiradas y dobladas por los vientos locos de Júpiter. Esta nueva información sugiere que están llenos de actividad convectiva, "el proceso de mezcla turbulento que transporta el calor interno de Júpiter hasta las nubes visibles", según Wong.
"Estos vórtices ciclónicos podrían ser chimeneas de energía interna, ayudando a liberar energía interna a través de la convección. No sucede en todas partes, pero algo acerca de estos ciclones parece facilitar la convección". él agregó.
La misión de Juno está en curso, programada para finalizar en julio del próximo año. Estos hallazgos informarán cómo sondear los datos que aún está recolectando, así como futuras observaciones terrestres y espaciales. Y finalmente estamos manejando el clima salvaje de Júpiter.
"Debido a que ahora tenemos rutinariamente estas vistas de alta resolución de un par de observatorios y longitudes de onda diferentes, estamos aprendiendo mucho más sobre el clima de Júpiter". Simon dijo.
"Este es nuestro equivalente a un satélite meteorológico. Finalmente podemos comenzar a observar los ciclos climáticos".
La investigación ha sido publicada en La serie de suplementos de Astrophysical Journal.