Los investigadores acaban de medir los vientos estratosféricos de Júpiter por primera vez, y son una maravilla

Esta vista de la turbulenta atmósfera de Júpiter desde la nave espacial Juno de la NASA incluye varias de las corrientes en chorro del sur del planeta.

Esta vista de la turbulenta atmósfera de Júpiter desde la nave espacial Juno de la NASA incluye varias de las corrientes en chorro del sur del planeta. (NASA / JPL-Caltech / SwRI / MSSS /)

Un equipo internacional de astrónomos acaba de medir los furiosos vientos estratosféricos de Júpiter por primera vez, y utilizaron un cometa de 27 años para hacerlo.

Los científicos ya habían medido la velocidad del viento en la troposfera de Júpiter, donde se encuentran las rayas icónicas del planeta, y muy arriba en su ionosfera. Pero este nuevo estudio fue el primero en tomar medidas de la velocidad del viento de la estratosfera de Júpiter utilizando el increíblemente sensible Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA). Midieron la velocidad del viento cerca del ecuador y cerca de los polos.

Algunos resultados no fueron demasiado sorprendentes: encontraron que las velocidades en el ecuador eran aproximadamente las que habían predicho los modelos. “Pero lo que fue completamente inesperado es lo que vimos cerca de los polos”, dice el autor del estudio. Thibault cavalié, científico planetario del Laboratoire d’Astrophysique de Bordeaux que dirigió el experimento. El equipo encontró vientos de 300 a 400 metros por segundo, aproximadamente de 700 a 900 millas por hora, azotando los polos en direcciones imprevistas.

“Es una observación muy difícil”, dice Imke de Pater, científico planetario de Berkeley que ha utilizado ALMA anteriormente pero que no formó parte de este estudio. Ella agrega, “es un documento realmente bueno, realmente muestran muy bien estos perfiles de viento en la … atmósfera superior”.

Los vientos de Júpiter van casi exclusivamente hacia el este o hacia el oeste, como vemos en las franjas horizontales rojas y blancas características del planeta. Esta regla se aplica a la troposfera, salvo vórtices como el ojo rojo de Júpiter, donde los vientos se arremolinan como un huracán. Sin embargo, en la capa estratosférica de arriba, los vientos parecen seguir la forma de los anillos aurorales de Júpiter, que, como las auroras boreales de la Tierra, resultan de su campo magnético que dirige los vientos solares hacia los polos. Esos anillos de auroras no están perfectamente alineados con los polos, por lo que el flujo del viento no coincide con las nítidas bandas de la troposfera.

Los inusuales patrones de viento polar que recorren el norte y el sur en lugar de permanecer en el este y el oeste son “realmente alucinantes”, dice Glenn Orton, científico investigador principal y astrónomo observacional del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, que no participó en el estudio.

Durante décadas, la forma más fácil de calcular las velocidades del viento planetario fue simplemente tomar una instantánea del planeta, luego otra más tarde y ver qué tan lejos se movían las nubes entre los dos cuadros, dice Cavalié. Pero a mayores altitudes esto no funciona, porque los vientos son invisibles. No hay nubes para rastrear.

Pero desde el impacto del cometa Shoemaker-Levy 9 en Júpiter en 1994, los investigadores han estado al tanto de dos compuestos que el objeto entregó allí: cianuro de hidrógeno y monóxido de carbono. Ambos productos químicos son de larga duración y todavía están flotando en la atmósfera joviana. El equipo pudo rastrear las huellas digitales espectrales únicas del cianuro de hidrógeno y el monóxido de carbono. Dado que podían rastrear los vientos usando el movimiento de las nubes, tal vez podrían usar estas moléculas para hacer lo mismo.

Para hacerlo, el equipo primero identificó ambos tipos de moléculas detectando sus frecuencias. Luego, hicieron uso de algo llamado efecto Doppler, lo que significa que esas frecuencias cambian dependiendo de si las moléculas se mueven hacia nosotros o se alejan de nosotros. Entonces, en Júpiter, a medida que las moléculas volaban hacia el telescopio, producirían señales espectrales ligeramente diferentes a las que se alejaban. Al medir la diferencia, cuánto se modificaron las frecuencias, el equipo pudo medir la velocidad a la que se movían las moléculas (y el viento).

En el futuro, dice Cavalié, los telescopios espaciales pueden aprender más del agua depositada por el impacto del cometa, porque el agua es una molécula tan rara en Júpiter. El estudio también es un trampolín, dice, para la misión JUpiter ICy moons Explorer (JUICE) de la Agencia Espacial Europea, que planea lanzarse el próximo año. Esa nave observará de cerca a Júpiter y tres de sus lunas y será la primera en orbitar Ganímedes, la luna más grande del sistema solar.

Cavalié tenía 12 años cuando el cometa Shoemaker-Levy 9 chocó contra Júpiter, un poco joven para ser parte de esa observación. Pero dice que el evento lo empujó hacia una carrera en ciencia planetaria.

Años más tarde, el cometa sigue dejando su huella.

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