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Los nuevos descubrimientos de la nave espacial Juno de la NASA que orbita Júpiter brindan una imagen más completa de cómo las características atmosféricas distintivas y coloridas del planeta ofrecen pistas sobre los procesos invisibles debajo de sus nubes.
Los investigadores publicaron hoy varios artículos sobre los descubrimientos atmosféricos de Juno en Science y el Journal of Geophysical Research: Planets. Aparecieron artículos adicionales en dos ediciones recientes de Geophysical Research Letters.
“Estas nuevas observaciones de Juno abren un tesoro de nueva información sobre las enigmáticas características observables de Júpiter”, dijo Lori Glaze, directora de la División de Ciencias Planetarias de la NASA en la sede de la agencia en Washington. “Cada publicación destaca diferentes aspectos de los procesos atmosféricos del planeta, un maravilloso ejemplo de cómo nuestros equipos científicos diversificados internacionalmente están fortaleciendo nuestra comprensión de nuestro sistema solar”.
Juno entró en la órbita de Júpiter en 2016. En cada uno de los 37 pasajes de la nave alrededor del planeta hasta el momento, un conjunto especial de instrumentos se asomó bajo la turbulenta cubierta de nubes.
“Juno solía sorprendernos con evidencia de que los fenómenos en la atmósfera de Júpiter eran más profundos de lo que esperábamos”, dijo Scott Bolton, investigador principal de Juno en el Southwest Research Institute en San Antonio y autor principal del artículo de Journal Science sobre las profundidades de los vórtices de Júpiter. . “Ahora estamos empezando a juntar todas estas piezas y obtener nuestra primera comprensión real de cómo funciona la hermosa y violenta atmósfera de Júpiter, en 3D”.
El radiómetro de microondas de Junos (MWR) permite a los científicos de la misión mirar debajo de las nubes de Júpiter y estudiar la estructura de sus numerosos ciclones. La más famosa de estas tormentas es el área icónica de alta presión conocida como la Gran Mancha Roja. Este vórtice carmesí es más ancho que la Tierra y ha fascinado a los científicos desde su descubrimiento hace casi dos siglos.
Los nuevos resultados muestran que los ciclones son más cálidos arriba, con densidades atmosféricas más bajas, mientras que son más fríos abajo, con densidades más altas. Los anticiclones que giran en direcciones opuestas son más fríos en la parte superior y más cálidos en la parte inferior.
Los resultados también sugieren que estas tormentas son mucho más grandes de lo esperado, con unos 100 kilómetros que se extienden por debajo de los picos de las nubes y otras, incluida la Gran Mancha Roja, que se extienden 350 kilómetros. Este sorprendente descubrimiento muestra que los remolinos cubren regiones más allá de donde el agua se condensa y se forman las nubes, por debajo de la profundidad donde la luz solar calienta la atmósfera.
La altura y el tamaño de la Gran Mancha Roja significa que la concentración de masa atmosférica dentro de la tormenta posiblemente podría detectarse mediante instrumentos que estudian el campo gravitacional de Júpiter. Dos sobrevuelos cercanos de Juno sobre el lugar más famoso de Júpiter brindaron la oportunidad de buscar la firma de gravedad de la tormenta y agregar profundidad a los resultados de MWR.
Mientras Juno viajó a aproximadamente 130,000 mph (209,000 km / h) de profundidad sobre la plataforma de nubes de Júpiter, los científicos de Juno pudieron ver cambios en la velocidad de solo 0.01 milímetros por segundo con una antena de seguimiento de la Red de Espacio Profundo de la NASA desde una distancia de más de 400 millones de millas (650.) Mide millones de kilómetros). Esto permitió al equipo limitar la profundidad de la Gran Mancha Roja a unas 300 millas (500 kilómetros) por debajo de los picos de las nubes.
“La precisión requerida para capturar la gravedad de la Gran Mancha Roja durante su sobrevuelo de julio de 2019 es impresionante”, dijo Marzia Parisi, científica de Juno en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California y autora principal de un artículo en el Journal Science the Great Red Spot a través de sobrevuelos por gravedad. “La posibilidad de aumentar los resultados de MWR en profundidad nos da una gran confianza en que los futuros experimentos gravitacionales en Júpiter producirán resultados igualmente fascinantes”.
Cinturón y Zonas.
Además de los ciclones y anticiclones, Júpiter es conocido por sus cinturones y zonas distintivos: bandas de nubes blancas y rojizas que envuelven el planeta. Los fuertes vientos de este a oeste en direcciones opuestas separan los ligamentos. Juno descubrió previamente que estos vientos, o corrientes en chorro, alcanzan profundidades de aproximadamente 2.000 millas (aproximadamente 3.200 kilómetros). Los investigadores todavía están tratando de resolver el misterio de cómo se crearon las corrientes en chorro. Los datos recopilados por Junos MWR en múltiples pasadas indican una posible pista: que el gas amoniaco en la atmósfera se mueve hacia arriba y hacia abajo en una alineación notable con las corrientes en chorro que se observan.
“Siguiendo el amoníaco, hemos encontrado células de circulación en los hemisferios norte y sur que son de naturaleza similar a las ‘células Ferrel’ que controlan gran parte de nuestro clima aquí en la tierra”, dijo Keren Duer, estudiante de doctorado en el Instituto Weizmann. of Science in Israel y autor principal del Journal Science Paper sobre células similares a Ferrel en Júpiter. “Mientras que la Tierra tiene una célula Ferrel por hemisferio, Júpiter tiene ocho, cada una al menos 30 veces más grande”.
Los datos MWR de Juno también muestran que los cinturones y las zonas pasan aproximadamente a 40 millas por debajo de las nubes de agua de Júpiter. A poca profundidad, los cinturones de Júpiter son más brillantes con luz de microondas que las zonas vecinas. Pero en las capas más profundas, bajo las nubes de agua, ocurre lo contrario, lo que revela una similitud con nuestros océanos.
“Llamamos a este plano el ‘Jovicline’ por analogía con una capa de transición en los océanos de la Tierra conocida como termoclina, donde el agua de mar cambia bruscamente de relativamente cálida a relativamente fría”, dijo Leigh Fletcher, científico junior de la Universidad de Leicester en el Reino Unido y autor principal del artículo en el Journal of Geophysical Research: Planetas que destacan las observaciones de microondas de Junos de los cinturones y zonas templadas de Júpiter.
Juno de Nasa observó ciclones polares en Júpiter.
Juno descubrió previamente arreglos poligonales de tormentas ciclónicas gigantes en ambos polos de Júpiter: ocho en un patrón octogonal en el norte y cinco en un patrón pentagonal en el sur. Ahora, cinco años después, los científicos de la misión, utilizando observaciones del Mapeador de auroras infrarrojas jovianas (JIRAM) de la nave espacial, han determinado que estos fenómenos atmosféricos son extremadamente resistentes y permanecen en el mismo lugar.
“Los ciclones de Júpiter se afectan entre sí en movimiento, lo que hace que vibren en una posición de equilibrio”, dijo Alessandro Mura, investigador de Juno en el Instituto Nacional de Astrofísica en Roma y autor principal de un artículo reciente en Geophysical Research Letters sobre oscilaciones y estabilidad. En los ciclones polares de Júpiter. “El comportamiento de estas vibraciones lentas sugiere que tienen raíces profundas”.
Los datos de JIRAM también sugieren que estos ciclones quieren moverse hacia el polo como los huracanes en la Tierra, pero los ciclones ubicados en el centro de cada polo los están empujando hacia atrás. Este equilibrio explica dónde están los ciclones y cuán diferente es el número de polos en cada polo.
Más sobre la misión
JPL, una división de Caltech en Pasadena, California, lidera la misión Juno. Juno es parte del Programa Nuevas Fronteras de la NASA, administrado por el Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA en Huntsville, Alabama, para la Dirección de Misiones Científicas de la agencia en Washington. Lockheed Martin Space en Denver construyó y opera la nave espacial.
Siga la misión en Facebook y Twitter y obtenga más información sobre Juno en línea en:
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