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ASTRONOMÍA. Los vientos de Júpiter muestran un aumento de la velocidad de las tormentas en la Gran Mancha Roja

 

Esta animación en bucle de 23 segundos de la Gran Mancha Roja de Júpiter, creada con datos del Telescopio Espacial Hubble, representa aproximadamente 10 horas terrestres (o un día joviano) de actividad. (Imagen: NASA / ESA / Michael H. Wong (UC Berkeley))

Una década de persecución de tormentas jovianas valió la pena para el telescopio espacial Hubble. El telescopio ha estado estudiando la Gran Mancha Roja, una gran tormenta en Júpiter, que se está reduciendo por razones misteriosas. Además de eso, los investigadores acaban de descubrir grandes cambios en la velocidad del viento dentro de la tormenta masiva.

Júpiter tarda 12 años terrestres en orbitar el sol. Durante el año joviano entre 2009 y 2020, encontró Hubble, los vientos en el anillo exterior de la Gran Mancha Roja aumentaron hasta en un 8%. Si bien la velocidad del viento varió dependiendo de cuándo Hubble estaba mirando la tormenta, el telescopio registró aumentos a largo plazo en la velocidad de rotación del anillo exterior. 

Una velocidad típica del viento en el anillo exterior hoy supera fácilmente los 100 metros por segundo (223 mph o 360 kph), mientras que hace una década el rango a menudo bajaba a los 90 metros por segundo (aproximadamente 200 mph o 324 kph). 

La tormenta es más grande que el planeta Tierra y los astrónomos la han estado observando regularmente durante más de 150 años, con otras observaciones ocasionales ya en el siglo XVII, lo que proporciona evidencia de cambio durante un tiempo relativamente largo. Las velocidades de la tormenta son increíbles en comparación con lo que vemos en la Tierra, pero en Júpiter el aumento típico fue de menos de 1,6 mph (2,6 kph) por año terrestre, dijeron los investigadores en un comunicado .

"Cuando vi inicialmente los resultados, pregunté '¿Tiene sentido esto?' Nadie ha visto esto antes '", dijo en el comunicado el autor principal Michael Wong, científico planetario de la Universidad de California en Berkeley. 

Este gráfico muestra la velocidad de rotación de las nubes en la Gran Mancha Roja de Júpiter.  (Imagen: NASA / ESA / Michael H. Wong (UC Berkeley))

Pero Wong y otros investigadores dijeron que la precisión del telescopio espacial Hubble y los registros de observaciones de larga duración permitieron una amplia confirmación, junto con un análisis de datos de software que rastreó decenas de miles a cientos de miles de vectores de viento (direcciones y velocidades) durante las observaciones de Júpiter.

Los investigadores están luchando por comprender por qué está ocurriendo el aumento, ya que Hubble no puede mirar en las profundidades de la tormenta. "Cualquier cosa debajo de las nubes es invisible en los datos", dijo Wong. "Pero es un dato interesante que puede ayudarnos a comprender qué alimenta la Gran Mancha Roja y cómo mantiene la energía". 

Actualmente, la NASA está ejecutando la misión Juno en Júpiter que en ocasiones ha examinado la Gran Mancha Roja, pero el comunicado de prensa no dijo si las observaciones de esta misión podrían ayudar a descubrir el misterio del viento. Juno ya ha trabajado en conjunto con Hubble y el Observatorio Gemini en Hawai para trazar las condiciones atmosféricas y de tormenta en el planeta gigante. Juno también ha escudriñado profundamente en la Gran Mancha Roja para trazar las profundidades de la tormenta.

Esta última imagen de Júpiter, tomada por el Telescopio Espacial Hubble de la NASA / ESA el 25 de agosto de 2020, fue capturada cuando el planeta estaba a 653 millones de kilómetros de la Tierra. La visión nítida del Hubble está brindando a los investigadores un informe meteorológico actualizado sobre la atmósfera turbulenta del planeta monstruoso, incluida una nueva tormenta notable que se avecina y un primo de la Gran Mancha Roja que cambia de color, nuevamente. La nueva imagen también muestra la luna helada de Júpiter, Europa. Fuente: NASA, ESA, STScI, A. Simon (Goddard Space Flight Center), MH Wong (Universidad de California, Berkeley) y el equipo OPAL


La mayor parte de la investigación provino del programa Outer Planets Atmospheres Legacy (OPAL) de Hubble, que permite al telescopio monitorear las condiciones climáticas en los planetas exteriores comprometiéndose con las observaciones al menos una vez al año. El programa incluye a Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno y también proporciona un contexto de cómo pueden funcionar los exoplanetas enormes, ya que están muy lejos de nuestro sistema solar y más allá de las observaciones de cerca con la tecnología actual.

El mes pasado se publicó un artículo basado en la investigación en Geophysical Research Letters.


Los astrónomos han realizado estudios en curso sobre el "rey" de las tormentas del sistema solar desde la década de 1870. La Gran Mancha Roja es un afloramiento de material del interior de Júpiter. Si se ve desde un lado, la tormenta tendría una estructura de pastel de bodas escalonada con nubes altas en el centro que caen en cascada hacia sus capas exteriores. Los astrónomos han notado que se está reduciendo de tamaño y se está volviendo más circular que ovalada en observaciones que abarcan más de un siglo. El diámetro actual es de 10,000 millas de ancho, lo que significa que la Tierra aún podría caber dentro de él.

Además de observar esta tormenta legendaria y de larga duración, los investigadores han observado tormentas en otros planetas, incluido Neptuno , donde tienden a viajar a través de la superficie del planeta y desaparecer en solo unos pocos años. Investigaciones como esta ayudan a los científicos no solo a aprender sobre los planetas individuales, sino también a sacar conclusiones sobre la física subyacente que impulsa y mantiene las tormentas planetarias.



Cada bucle en este video representa aproximadamente 10 horas terrestres o un día de Júpiter, aproximándose a cómo se vería si la Gran Mancha Roja estuviera constantemente iluminada. Al analizar este conjunto de datos del Telescopio Espacial Hubble de la NASA / ESA, los investigadores pudieron simular cómo se ve el flujo del viento alrededor de la Gran Mancha Roja de Júpiter: justo al sur de la Gran Mancha Roja hay un chorro hacia el este y en el borde sur hay un chorro hacia el oeste. Fuente: NASA, ESA, MH Wong (UC Berkeley)



Este modelo tridimensional de Júpiter fue generado por computadora a partir de un nuevo mapa global del planeta que fue tomado por la Cámara de Campo Amplio 3 del Telescopio Espacial Hubble de la NASA / ESA el 27 de junio de 2019, cuando el planeta estaba a 644 millones de kilómetros de la Tierra. Fuente: NASA, ESA, A. Simon (Goddard Space Flight Center) y MH Wong (Universidad de California, Berkeley), M. Kornmesser

Fuente: “Evolution of the Horizontal Winds in Jupiter’s Great Red Spot From One Jovian Year of HST/WFC3 Maps” by Michael H. Wong, Philip S. Marcus, Amy A. Simon, Imke de Pater, Joshua W. Tollefson and Xylar Asay-Davis, 29 August 2021, Geophysical Research LettersDOI: 10.1029/2021GL093982

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