La misión Juno de la NASA ya superó todas las expectativas posibles. Cuando llegó a Júpiter en julio pasado después de un viaje de cinco años, la sonda se convirtió en el objeto de energía solar más lejano de la Tierra y también voló más rápido que cualquier otro objeto creado por humanos. La trayectoria de vuelo de la sonda está más cerca del atronador gigante gaseoso que cualquier otra nave que haya estado allí antes. Y esta es la primera nave espacial que pasará por los misteriosos polos de Júpiter y descubrirá, contrariamente a la mayoría de las suposiciones, que son azules y no tienen las rayas características del planeta.
En agosto pasado, Juno sobrevoló Júpiter y recopiló datos que los científicos han estado descifrando desde entonces. Hoy se han publicado dos artículos sobre el tema de las auroras, la atmósfera, los campos magnéticos y gravitacionales de Júpiter. La dinámica atmosférica de Júpiter no solo se parece menos a la de la Tierra, sino que es mucho más compleja y cambiante. Para comprender completamente a Júpiter, una sola sonda puede no ser suficiente. Afortunadamente, Juno está haciendo un buen trabajo.
Vale la pena comenzar con la atmósfera superior y las auroras de Júpiter. Los científicos ya sabían que las auroras boreales de Júpiter hacen que nuestras conocidas auroras boreales tengan un brillo apagado: son cientos de veces más energéticas y cubren un área más grande que todo el planeta Tierra. Juno utiliza varios instrumentos para estudiar las partículas energéticas de estas auroras y la física que gobierna su dinámica. Y si los datos del primer acercamiento nos permiten sacar ciertas conclusiones, las auroras de Júpiter son muy diferentes a las de la Tierra.
"Realmente quiero interpretar lo que vi en otro planeta basado en la Tierra", dice Jack Connerney, astrofísico del Centro de Vuelos Espaciales. Goddard de la NASA. "Hasta la semana pasada, en nuestros modelos de las auroras de Júpiter, los electrones iban en la dirección equivocada".
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En la Tierra, los electrones del campo magnético del planeta son excitados por el viento solar y luego enviados a los polos, donde vuelan hacia otros átomos y moléculas, emitiendo un brillo característico. En Júpiter, los instrumentos de Juno han descubierto que los electrones están realmente excitados cuando salen de las regiones polares.
Además de eso, todo indica que los científicos planetarios en general juzgaron mal la dinámica atmosférica de Júpiter.
"Los científicos creían que el sol sería la principal fuente de energía en la atmósfera", dice Scott Bolton, investigador principal de Juno y autor principal de otro artículo. "Entonces asumieron que una vez que estuviéramos por debajo de la luz del sol, las partículas serían simples y fáciles de ver".
Pero todo resultó no ser así: las partículas de la atmósfera de Júpiter son tan variadas y alineadas como la famosa apariencia rayada del planeta. De particular interés es el cinturón de amoníaco ecuatorial, que se extiende cientos de kilómetros hasta el núcleo del planeta, hasta donde alcanza la vista del instrumento Juno. Basado en los modelos más actuales de la atmósfera de Júpiter, esto no debería ser así en absoluto.
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Las capas profundas de la atmósfera de Júpiter estaban especialmente activas: los campos magnético y gravitacional que la sonda planea mapear.
“Si Júpiter fuera solo una bola de gas grande y giratoria, no debería haber armónicos extraños en su campo gravitacional”, dice Connerney. Pero la gravedad de Júpiter no es uniforme, lo que puede indicar una convección profunda: las caídas en las profundidades de Júpiter pueden provocar fluctuaciones gravitacionales de la misma manera que los cambios en la presión atmosférica cambian el clima en la Tierra. El campo magnético de Júpiter también resultó ser más cambiante geográficamente de lo que esperaban los científicos.
El equipo de Juno aún no comprende por qué la atmósfera de Júpiter está tan desorganizada, aunque Connerney se atreve a sugerir que todas las fluctuaciones pueden estar asociadas con una convección profunda, expresada en el campo gravitacional, que también conduce a un campo magnético desigual. "En retrospectiva, nos preguntamos por qué pensamos que iba a ser simple y aburrido", dice Bolton.
Una comprensión detallada de la atmósfera de Júpiter podría ayudar a los científicos a comprender algunas de las características más extrañas de la Tierra. Bolton compara el amoníaco ecuatorial de Júpiter con la zona tropical alrededor del propio ecuador de la Tierra. “El concepto que tenemos en la Tierra es que la racha evoluciona porque el aire tiene un océano en el que rebotar”, dice Bolton. “Pero Júpiter no lo hace, entonces, ¿por qué todo parece igual allí? Quizás no entendemos algo fundamental sobre la atmósfera. Quizás nuestras suposiciones sobre la Tierra estaban equivocadas.
La misma transferencia de información se puede aplicar al campo magnético de la Tierra, que es difícil de estudiar porque se genera en las profundidades de la corteza terrestre y está parcialmente oscurecido por depósitos aleatorios de hierro. Júpiter no tiene corteza ni imanes adicionales para recopilar datos. Esta es la primera vez que tenemos la oportunidad de ver una dinamo magnética real. Quizás deberíamos haber comenzado con Júpiter.
Todos estos descubrimientos desafían nuestra comprensión del espacio, y no solo por los resultados. Por lo general, los científicos primero envían una sonda al planeta, seguida de un orbitador equipado con todos los dispositivos de datos que recopilará la sonda. Nuestra idea de cómo funcionan Júpiter y los planetas gigantes, que ha surgido en las últimas décadas, era demasiado simple.
Y eso significa que necesitamos más misiones al estilo de "Juno", con más órbitas, lo que nos permitirá hacer un mapa completo del planeta. Suerte que esta sonda hizo su trabajo. Es solo el comienzo.
ILYA KHEL
