SOBRE LAS NUBES DE JUPITER

El Lunes 4 de julio la sonda espacial de la NASA Juno llegó a las proximidades del gigante gaseoso Júpiter,la misión batió un récord importante, ya que es la primera sonda interplanetaria que recorre más distancia, dentro del sistema solar, impulsada totalmente por energía solar.La sonda Juno tiene como objetivo el estudio de la atmósfera de Júpiter, y acabara su misión adentrándose en el interior de las espesas y colorida capa de nubes del planeta.Llegara a emitir datos desde el interior de la capa gaseosa hasta que los instrumentos resistan.Es una oportunidad única para desentrañar los misterios que esconde este gigantesco laboratorio químico que es la atmósfera de Júpiter.

Cuando observamos Júpiter a través de un telescopio lo vemos como un disco amarillento atravesado por dos franjas de color anaranjado y poco mas (según telescopio claro),esta visión no nos da una idea del espectacular aspecto que ofrece el gigante de cerca,como podemos comprobar viendo cualquier fotografía del Júpiter que circulan por los medios.La imagen dinámica y llena de detalles turbulentos, así como su gran tormenta planetaria, la Gran Mancha Roja,ofrece una visión majestuosa del planeta rey.Llama la atención el aspecto multicolor de su atmósfera con tonos que van desde el amarillo hasta el gris azulado ,pasando por el castaño y el naranja,una autentica paleta de colores plasmada en su atmósfera,pero ¿cual es el motivo de este colorido?

Majestuoso Jupiter

Es difícil hacerse una idea real de las enormes dimensiones de la atmósfera y del planeta Júpiter en general,para que nos hagamos una idea solo en su tormenta perpetua ,La Gran Mancha Roja, cabrían dos veces y media la Tierra.Esta colosal atmósfera se compone casi por entero de hidrógeno(81%) y helio(17%),los principales componentes del Sol y de la materia conocida del universo,el resto es metano,amoniaco,agua y cianuro de hidrógeno.

A partir de la década de los 70 del siglo XX se comenzó a estudiar la atmósfera de Júpiter utilizando nuevas técnicas capaces de analizar la luz infrarroja que nos llega del planeta,se comenzó a descubrir nuevos elementos como el acetileno y el etano,hidrocarburos simples que se producen por la acción de la radiación ultravioleta del Sol,ademas se empezaron a detectar moléculas complejas totalmente inesperadas.En 1974 se descubrió en el espectro infrarrojo la existencia de monóxido de carbono,un compuesto que no debería existir en una atmósfera tan rica en hidrógeno. Según los estudios realizados este compuesto se forma en concentraciones muy pequeñas a unos 400 km por debajo del nivel atmosférico observable ,luego poderosas corriente ascendentes lo empujan a cotas más elevadas.

Durante los años siguientes se sucedieron otros sorprendentes descubrimientos: fosfina,hidruro de germanio y arsina,entre otros.Todas estas sustancias están presentes en concentraciones infinitesimales e indican que en las profundidades de la atmósfera,donde la presión y la temperatura son muy elevadas,se deben estar produciendo complejos procesos químicos que generan estas sustancias y dan a Júpiter su peculiar aspecto colorido.El descubrimiento de estas sustancias ha permitido abrir una ventana hacia las profundidades de la atmósfera del gigante gaseoso e intuir sus incesantes procesos de recombinación química, que la sonda Juno estudiara mucho más en detalle.

Comparativa de la Gran Mancha Roja con la Tierra

La atmósfera de Júpiter se estructura claramente en zonas claras y en bandas oscuras.Las zonas claras tiene una temperatura de aproximadamente -146 º C,mientras que la bandas,de menor altitud, la temperatura sube a 156º C. Descendiendo hacia las capas más profundas la temperatura aumenta rápidamente. Sobre los 50º de latitud norte y sur aparecen las regiones polares ,que están dominadas por vórtices y torbellinos de diversas dimensiones.

La formación más espectacular de la atmósfera de Júpiter es la denominada Gran Mancha Roja,fue observada por primera vez por Robert Hooke en 1664.Durante mucho tiempo el origen La Gran Mancha Roja fue objeto de las más descabelladas hipótesis,ahora sabemos que se trata de un gigantesco torbellino de altas presiones(lo que en la Tierra llamaríamos huracán)recorrido por una corriente de vientos ascendentes que la elevan unos 10 Km por encima de las nubes circundantes.Esta enorme tormenta planetaria sufre variaciones con el paso de los siglos,cambiando sus dimensiones y su colorido, pero muy poco su posición.

 

Clasificación de las estructuras atmosféricas de Jupiter

La meteorología en Júpiter esta dominada por fuertes corrientes de viento que circulan tanto verticalmente como horizontalmente y por enormes ciclones que circulan entre sus zonas y bandas.En Júpiter no existe una superficie solida, la atmósfera que lo envuelve no esta claramente separada del interior caliente del planeta, esto hace que, las zonas de transición entre regiones interiores calientes y regiones superiores más frías, generen fuertes corrientes de convección que producen las fascinantes estructuras que observamos.La sonda Juno podría aclarara muchos misterios que aun existen hoy día sobre este tema.

Lo que vemos del gigante planetario es solo el techo de la atmósfera,pero ¿que ocultan sus multicolores nubes?.Para comprender el interior de Júpiter ,es preciso ante todo conocer como se comporta el hidrógeno a presiones tan elevadas que no se han podido obtener artificialmente en los laboratorios terrestres,así pues las deducciones  se basan en cálculos teóricos. La atmósfera de Júpiter se compone fundamentalmente de hidrógeno,a una profundidad de 1.000 Km(1,4% del radio),la presión y la temperatura son tan elevadas que el gas comienza sufrir una gradual transición  de su estado.El hidrógeno empieza a transformarse en un caliente liquido molecular,con todos los demás gases disueltos en solución. A 20.000 Km de profundidad,la presión supera los 3 millones de atmósferas y la temperatura roza los 10.000 ºC,los cálculos teóricos prevén para estas condiciones físicas una forma de hidrógeno todavía mas extraña,en la que desaparecen los vínculos atómicos y moleculares y se genera un liquido opaco a las radiaciones y gran conductor de corrientes eléctricas,muy parecido al lo que seria un metal fundido,por lo que ha recibido el nombre de hidrógeno metálico líquido. Si seguimos descendiendo llegaremos al nucleo del planeta,se trata de una especie de sopa caliente y semiliquida formada por materiales rocosos,agua,metano y amoniaco,la presión en esta zona alcanza los 80 millones de atmósferas y la temperatura llega a los 23.000 ºC. Su masa es de unas 15 veces la del nucleo terrestre.

est_jupiter

Estructura interna de Jupiter

Otro aspecto destacable es el hecho de que Júpiter emite más energía de la que recibe del Sol. Según la hipótesis más aceptada este calor interno es el residuo de la energía térmica producida durante la contracción gravitatoria y posterior compresión que acompaño a la formación del planeta hace 4.600 millones de años. Sus enormes dimensiones habrían sido suficientes para atrapar el calor originario,que todavía fluye hacia el exterior mientras el planeta se enfría muy lentamente.

El calor interno desencadena en el hidrógeno metálico corrientes convectivas que se mueven a una velocidad de pocos centímetros por segundo y que son probablemente el origen del intenso campo magnético que rodea el planeta. La sonda Juno apenas echara un vistazo por debajo de las nubes de Júpiter, pero sera la primera y seguro que nos sorprenderán  sus resultados,hasta entonces solo nos cabe observar el planeta rey desde las placidas noches veraniegas,disfrutarlo.

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