Juno finalmente se acercó lo suficiente a la Gran Mancha Roja de Júpiter para medir su profundidad

Dos nuevos estudios que utilizan datos de la nave espacial Juno han mostrado la primera medición directa de la profundidad de la Gran Mancha Roja de Júpiter, la tormenta que ha estado azotando su superficie durante al menos cientos de años.

Los astrónomos han observado los remolinos gaseosos de Júpiter durante siglos, pero por primera vez, Juno, que se puso en órbita alrededor del planeta en 2011, les está dando una idea de lo que hay debajo de la superficie de la gran tormenta del planeta. Al hacerlo, podría dar a los investigadores una ventana al funcionamiento interno del mundo gigante del sistema solar. Un estudio utilizado lecturas gravitacionales y el otro datos de microondas del instrumento radiómetro de microondas de Juno durante los recientes sobrevuelos de la tormenta. Ambos fueron publicados en la revista Ciencias

esta semana.

“Volamos sobre la Gran Mancha Roja y logramos medir la profundidad”, dice Yohai Kaspi, un dinamista atmosférico, en el Instituto de Ciencias Weizmann en Israel y autor de ambos estudios. Estudia la atmósfera de la Tierra y otros planetas.

La misión Juno no planeó inicialmente hacer un paso bajo sobre la Gran Mancha Roja, dice que dice. Los defensores de Red Spot tuvieron que convencer al equipo de la misión Juno para que hiciera un sobrevuelo dedicado al vórtice para obtener los datos de gravedad. De hecho, obtuvieron dos pasos elevados: uno en febrero de 2019 y otro cinco meses después en julio.

La mayor densidad de la Gran Mancha Roja en comparación con la atmósfera circundante crea “una pequeña anomalía de masa”, dice Kaspi. Es casi como si la tormenta se comportara como lo haría un planeta pequeño, usando su gravedad para tirar de la nave espacial con más fuerza que el espacio circundante. Y “si eres lo suficientemente preciso”, se puede medir la atracción de la anomalía para averiguar qué tan masiva es la tormenta.

La nave espacial tiene una antena que apunta hacia la Tierra y, a medida que acelera, eso provoca un pequeño cambio Doppler en la frecuencia de las señales que transmite a la Tierra, dice Kaspi. Al igual que escuchar el ir y venir de una ambulancia, el equipo puede utilizar este cambio de tono para averiguar cómo se mueve la nave espacial y determinar su aceleración.

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“Básicamente, cuanto más grande, más masiva es la Gran Mancha Roja, mayor empuje sentiría nuestra nave espacial”, dice Kaspi.

El estudio de datos de microondas pudo discernir más sobre la estructura de la Gran Mancha Roja. El instrumento de microondas de Juno tiene seis canales de frecuencia diferentes con los que sondear cientos de kilómetros debajo de la superficie de Júpiter. Cada frecuencia penetra a una profundidad diferente y pinta una imagen de esa capa, dice Michael H. Wong, científico planetario del Instituto SETI y de la Universidad de California, Berkeley, quien también es autor de ambos estudios.

El instrumento de microondas es capaz de detectar la composición y temperatura de diferentes capas, pero en su capacidad de medición más profunda, el equipo aún vio signos del vórtice, el remolino de aire en forma de cono que forma la tormenta, por lo que no está claro dónde termina.

Afortunadamente, los datos gravitacionales, aunque carecían de detalles finos sobre la estructura de la Gran Mancha Roja, pudieron medir la densidad de la tormenta, y el equipo de gravedad usó un modelo para determinar, para una señal de gravedad dada, qué tan profunda era la tormenta. la tormenta debería extenderse.

“La señal de gravedad puede decirle un poco sobre la densidad. Y el radiómetro de microondas puede decirle un poco sobre la composición y la temperatura ”, dice Wong.

El equipo cree que la tormenta alcanza una profundidad de 300 kilómetros, más o menos cien, con una profundidad máxima absoluta de 500 kilómetros. A modo de comparación, el clima en la Tierra ocurre en la troposfera, que tiene solo unos diez kilómetros de espesor. Estos nuevos datos no están lejos de lo que estudios previos había predicho, dice Wong, pero es la primera medida concreta.

La medición es muy emocionante, dice Kaspi, porque estamos pasando de la era de la detección de la Gran Mancha Roja a una de “comprender por qué está allí”, respondiendo preguntas fundamentales como por qué es tan intenso y por qué ha durado tanto. ¿largo?

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