Es posible que los tigres no cambien sus rayas, pero Júpiter sí lo hace. Las bandas alternantes de nubes oscuras y claras del planeta gigante, sorprendentemente ordenadas, cambian periódicamente su apariencia, pero la razón de estas variaciones cíclicas es un misterio.
Ahora, después de estudiar los datos sobre el campo magnético de Júpiter recopilados por la sonda Juno, un equipo de científicos de Japón, España y el Reino Unido creen que lo han descifrado. Los cambios observados en las franjas de Júpiter coinciden con las oscilaciones magnéticas dentro del mundo gaseoso.
“Es posible obtener movimientos ondulatorios en un campo magnético planetario que se denominan oscilaciones torsionales”. explica el matemático Chris Jones de la Universidad de Leeds en el Reino Unido.
“Lo emocionante es que cuando calculamos los períodos de estas oscilaciones torsionales, correspondían a los períodos que se ven en la radiación infrarroja de Júpiter”.
Desde la distancia, Júpiter aparece tan sereno como un amanecer de cremas pálidas y caramelos quemados. Estas franjas más oscuras se conocen como cinturones, las más pálidas como zonas.
Aunque parezcan silenciosos, los cinturones y las zonas son parte del sistema climático salvaje de Júpiter. Giran alrededor del planeta gigante en direcciones opuestas: los cinturones viajan en contra de la rotación de Júpiter, las zonas viajan con él, y en diferentes altitudes. Los cinturones son regiones de afloramiento, por lo que las cimas de las nubes en los cinturones son más altas que las cimas de las nubes en las zonas de afloramiento.
En infrarrojo, el esquema de color se invierte. Las bandas claras se oscurecen y las bandas oscuras brillan intensamente, lo que sugiere que los cinturones tienen una cobertura de nubes mucho más delgada que las zonas.
la tierra tiene similar (aunque menos y más débiles) cinturones alternos de circulación atmosférica, lo que sugiere que existe cierta similitud en la forma en que cada mundo genera estas características atmosféricas.
Sin embargo, el clima de Júpiter es tan diferente al de la Tierra que es imposible extrapolar lo que hace un planeta al otro. Además, Júpiter tiene variaciones cíclicas en sus nubes vinculadas a las variaciones observadas en los datos infrarrojos de 50 kilómetros (30 millas) debajo de la superficie que dejaron desconcertados a los científicos.
“Cada cuatro o cinco años, las cosas cambian”, Jones dice. “Los colores de los cinturones pueden cambiar y, a veces, se ven trastornos globales cuando todo el patrón climático se vuelve un poco loco por un momento, y ha sido un misterio por qué sucede eso”.
Juno ha estado estudiando a Júpiter desde 2016 y ha estado recopilando una gran cantidad de datos sobre las diversas estructuras y propiedades de Júpiter. Uno de ellos es el campo magnético del planeta, una enorme estructura magnética generada por la dínamo de Júpiter, un fluido de convección y conducción que gira en el interior del planeta y convierte la energía cinética en energía magnética.
La Tierra también tiene una dínamo. Una cosa que produce la dínamo de la Tierra es magnética. oscilaciones de torsión – un tipo de “onda” magnética que oscila hacia adentro y hacia afuera, simétrica alrededor del eje planetario, influenciada por una rotación rápida.
Al estudiar los datos del campo magnético recopilados por Juno durante años, Hori y sus colegas pudieron identificar las firmas de oscilaciones similares en Júpiter. Y, de manera emocionante, estos parecían estar relacionados con los cambios en las rayas del planeta y las variaciones infrarrojas.
“Nosotros aquí proponemos”, escriben en su papel“que las oscilaciones torsionales dan lugar a una cizalla que interrumpe los flujos convectivos lentos en el interior profundo que llevan el flujo de calor hacia la troposfera visible”.
Esto podría causar una gran interrupción en el clima y alterar los patrones de afloramiento y descenso en las nubes jovianas. El equipo también rastreó una región altamente concentrada del campo magnético llamada Gran Mancha Azul cerca del ecuador. Descubrieron que se está desacelerando, lo que sugiere que está comenzando una nueva oscilación.
Continuar observando el planeta para ver cómo cambian las nubes en un futuro cercano podría ayudar al equipo a validar o refinar su teoría y comprender cómo sucede.
“Quedan incertidumbres y preguntas, particularmente cómo exactamente la oscilación torsional produce la variación infrarroja observada, que probablemente refleja la dinámica compleja y las reacciones de nubes/aerosoles. Eso necesita más investigación”. hori dice.
“Sin embargo, espero que nuestro artículo también pueda abrir una ventana para investigar el interior profundo oculto de Júpiter, tal como lo hace la sismología con la Tierra y la heliosismología con el Sol”.
La investigación ha sido publicada en Naturaleza.