La atmósfera superior sobre la famosa mancha roja de Júpiter, una tormenta gigante que ha estado ocurriendo durante siglos, es mucho más cálida que en cualquier otro lugar de este gigante gaseoso. El nuevo estudio, publicado en la revista Nature, lleva a los científicos a especular que los movimientos de una tormenta gigante que se desata en la atmósfera inferior del planeta son responsables de las temperaturas más altas en la atmósfera superior de Júpiter. En otras palabras, esto significa que las dos capas de la atmósfera del planeta están interconectadas y pueden influirse entre sí.
La Gran Mancha Roja, como se le llama, es una de las características más reconocibles de Júpiter. Como se señaló en la agencia aeroespacial de la NASA, este huracán gigante cubre un área de varios miles de kilómetros sobre la superficie del planeta y cuenta con vientos que soplan a velocidades de hasta 650 kilómetros por hora. La Gran Mancha Roja se ha observado desde finales del siglo XIX. Los astrónomos durante todo este tiempo están tratando de comprender cómo se formó esta tormenta y qué tipo de atmósfera hay a su alrededor.
En nuestro tiempo, los científicos, utilizando datos obtenidos con la Instalación del Telescopio Infrarrojo de la NASA en Hawai, encontraron que la atmósfera de esta región es aproximadamente 1600 grados Kelvin (o aproximadamente 1300 grados Celsius) más caliente que la temperatura promedio de la atmósfera superior sobre el resto. superficie de Júpiter, que está a unos 626 grados Celsius. Esto se explica por el hecho de que los flujos turbulentos de esta tormenta gigante crean ondas acústicas dirigidas desde el planeta, que posteriormente sacuden (y con ello calientan) los átomos de la atmósfera superior, creando diferencias de temperatura tan significativas.
Este descubrimiento sugiere que la capa inferior y la capa superior de la atmósfera de Júpiter están interconectadas y son capaces de influirse entre sí. Este hecho es bastante sorprendente si se considera que la capa superior de la atmósfera del planeta es unos 800 kilómetros más ancha que la capa inferior.
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"No pensamos que las dos regiones pudieran estar interconectadas de ninguna manera en particular, pero resulta que no lo están", dijo el investigador principal James O'Donoghue, explorador planetario de la Universidad de Boston.
Esta relación también puede ayudar a explicar el misterio de la "crisis energética" planetaria que ha afectado a los científicos planetarios durante muchos años. Consiste en el hecho de que las capas superiores de la atmósfera de Júpiter, y de hecho de todos los gigantes gaseosos de nuestro sistema solar, están mucho más calientes de lo que deberían. Los modelos informáticos muestran que, dada la distancia del planeta al Sol, la temperatura de la atmósfera superior de Júpiter debería rondar los 300 grados Kelvin (27 grados Celsius). Sin embargo, las observaciones directas muestran que su atmósfera superior es mucho más caliente que este indicador. Los científicos no estaban del todo seguros de cómo explicar esta discrepancia de temperatura, pero un nuevo estudio llevó a los expertos a concluir que el exceso de calor proviene de las corrientes que se encuentran en la atmósfera inferior.
Anteriormente, se pensaba que las auroras en los polos de Júpiter podrían extenderse más profundamente en la atmósfera y así calentar el resto. Sin embargo, como señala O'Donoghue, los modelos informáticos han demostrado que esto es poco probable. Debido a los vientos ultrarrápidos que se mueven de este a oeste a lo largo del ecuador de Júpiter, las auroras suelen permanecer exclusivamente en los polos del planeta. Se propuso otra explicación relacionada con las características acústicas de las tormentas. Sin embargo, no se encontró evidencia directa de esto. Un nuevo estudio de las temperaturas sobre la Gran Mancha Roja de Júpiter ha dado a los científicos una pista de cómo ocurre realmente este proceso.
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Una ilustración de cómo la Gran Mancha Roja envía ondas a la atmósfera superior del planeta.
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"Una buena analogía es la forma en que mezclamos una taza de café con una cuchara", dice O'Donoghue.
“Si gira una cuchara en el sentido de las agujas del reloj y luego la gira bruscamente en el sentido contrario a las agujas del reloj, se formarán muchas ondas y salpicaduras en la superficie del café. Y al revolver el café de esta manera, lo calientas. Además, como parte de esta agitación, se generan algunas ondas sonoras.
Aproximadamente lo mismo sucede con la Gran Mancha Roja. A medida que la tormenta gira en sentido contrario a las agujas del reloj, golpea las corrientes de la atmósfera inferior, que se mueven en el sentido de las agujas del reloj, creando una turbulencia colosal. Esto también hace que las ondas acústicas se eleven verticalmente hacia arriba. Las ondas comienzan a sacudir los átomos de la atmósfera superior y a calentarla.
Se están produciendo procesos similares en la Tierra. Por ejemplo, cuando las corrientes de aire se mueven sobre los Andes, el aire choca con las montañas y se forman ondas acústicas que se elevan hacia la atmósfera superior, calentándola ligeramente. Se observa que incluso durante los huracanes y tsunamis que ocurren en la Tierra, la atmósfera también se vuelve algo más cálida.
Los científicos ahora tienen pruebas muy convincentes de lo que realmente está sucediendo con la Gran Mancha Roja de Júpiter. En su opinión, los mismos procesos pueden tener lugar en otras áreas de la superficie de este planeta. En el futuro, los investigadores planean comenzar a observar las tormentas más pequeñas del gigante gaseoso y posteriormente crear un mapa de temperatura bastante preciso de su atmósfera superior.
Cabe recordar también que recientemente la nave espacial "Juno" entró en la órbita de Júpiter, que también estudiará este mundo gigantesco y podrá brindar los datos más precisos sobre este planeta. Los científicos creen que es muy probable que la sonda encuentre procesos similares para calentar la atmósfera en huracanes más pequeños. Además, el dispositivo, debido a su potente equipo de observación, permitirá mirar aún más profundamente dentro de la Gran Mancha Roja.
"El artículo que se revisa hoy sugiere que la Gran Mancha Roja es responsable del calentamiento significativo de la atmósfera sobre ella", dice Mike Janssen, miembro de la misión Juno en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA.
"Nuestro aparato ayudará a explicar qué es responsable de la propia Gran Mancha Roja".
NIKOLAY KHIZHNYAK
