Júpiter, nuevos misterios revelados sobre poderosos ciclones
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Los poderosos ciclones en Júpiter se parecen mucho a los remolinos oceánicos en la Tierra. Los poderosos ciclones que se desarrollan en la atmósfera sobre los polos del planeta Júpiter tienen mucho en común con los remolinos que se encuentran en los océanos de la Tierra. Un descubrimiento que revela otros detalles del complejo rompecabezas que conforma estos fenómenos jupiterianos. El descubrimiento se produjo gracias a la comparación de imágenes de los remolinos polares de Júpiter enviadas por la sonda Juno de la NASA. con los de la circulación marina en los océanos terrestres y aplicando los principios de la dinámica de fluidos geofísicos, los investigadores concluyeron que los ciclones en el planeta más grande del sistema solar también son producidos y mantenidos por fenómenos de convección, por lo que grandes masas de gases calientes se elevan y luego se enfrían y descienden a las capas más profundas de la atmósfera.
“Cuando vi la riqueza de la turbulencia alrededor de los ciclones jovianos con todos los pequeños filamentos y vórtices, me recordó la turbulencia que se puede observar alrededor de los remolinos oceánicos de la Tierra”, comenta Lia Siegelman, oceanógrafa de la Universidad de California en San Diego, primera autora del estudio. “Estas características, señala, son particularmente evidentes, por ejemplo, en imágenes satelitales de alta resolución de floraciones de plancton”. Siegelman cree que entienden el funcionamiento del sistema energético de Júpiter, a una escala mucho mayor que la de la Tierra, también podría ayudarnos a mejorar nuestro conocimiento de los mecanismos físicos que intervienen en nuestro planeta, destacando algunos procesos de transferencia de energía que también podrían tener lugar en la Tierra.
Juno es la primera nave espacial en capturar imágenes de los polos de Júpiter; sus predecesores giraban en torno a la región ecuatorial del planeta. Juno está equipado con dos sistemas de cámaras: una para imágenes de luz visible, JunoCam, y otra de captura de imágenes térmicas, el Jovian Infrared Auroral Mapper (Jiram), este último liderado por ASI y responsabilidad científica del ‘INAF. El equipo analizó una serie de imágenes infrarrojas obtenidas de Jiram
de la región alrededor del polo norte de Júpiter, y en particular el grupo de vórtices polares estacionados allí. A partir de las imágenes, los investigadores pudieron calcular la velocidad y dirección del viento al monitorear el movimiento de las nubes en la secuencia de imágenes. A continuación, el equipo interpretó las imágenes infrarrojas y proporcionó una estimación del espesor de la nube. En las regiones más cálidas hay nubes delgadas, donde es posible ver la atmósfera de Júpiter más profunda. Las regiones frías, por otro lado, tienen una densa capa de nubes que protege la atmósfera de Júpiter.
Estos hallazgos proporcionaron a los investigadores pistas sobre la energía del sistema atmosférico joviano. Los investigadores han encontrado que el gas atmosférico elevándose rápidamente en las nubes, es la fuente de energía que inicia y mantiene grandes ciclones polares y circumpolares. Juno llegó alrededor del sistema de Júpiter en 2016, proporcionando a los científicos por primera vez una visión completa y detallada de los grandes ciclones polares en la atmósfera del planeta. Estas gigantescas estructuras tienen un radio de unos 2000 kilómetros. Ocho de estos ciclones están presentes en el polo norte de Júpiter y cinco sobre su polo sur, manteniendo una configuración bastante estable desde su descubrimiento hace cinco años. El investigador del INAF Alessandro Mura, coautor del estudio y director científico del instrumento Jiram, señala que “todavía no sabemos cómo se originaron estos vórtices polares ni cuánto tiempo llevan circulando, pero sí sabemos ahora que el fenómeno de la humedad la convección es lo que los sostiene”.
“El estudio se basó en una serie de imágenes de Jiram de una calidad excepcional, en términos de resolución y cobertura espacial.. Esta calidad fue posible gracias a la cuidadosa planificación de las observaciones por parte del equipo científico italiano “, enfatiza Christina Plainaki, investigadora en ciencias del sistema solar, científica del proyecto Asi para el experimento Jiram / Juno”. no solo fue posible determinar los valores típicos de las velocidades del viento dentro de los remolinos polares sino también estudiar las características específicas de las distribuciones espaciales. Esto tiene profundas implicaciones para la naturaleza de los fenómenos que tienen lugar allí., vinculado en particular a la convección y la turbulencia. El estudio de Siegelman, también debido al uso extensivo de métodos propios de la oceanografía terrestre, ciertamente se destaca en la ciencia de Júpiter por su originalidad y profundidad de interpretación”.
“Este estudio pone otra pieza en el intrigante rompecabezas detrás de los misteriosos ciclones polares de Júpiter” enfatiza Giuseppe Sindoni, gerente de proyectos de Juno-Jiram para Asi. “Los datos proporcionados por nuestro instrumento -añade- resultaron una vez más fundamentales en la interpretación de la compleja fenomenología de la atmósfera joviana”. La misión Juno continuará orbitando Júpiter hasta 2025, brindándonos nuevas imágenes del planeta y su vasto sistema lunar y ayudando a los científicos a estudiarlo con mayor precisión. El estudio fue publicado hoy en el sitio web de la revista Nature Physics. en el artículo Humid Convection Leads to High-End Energy Transfer at High Jovian Latitudes Por Lia Siegelman, Patrice Klein, Andrew P. Ingersoll, Shawn P. Ewald, William R. Young, Annalisa Bracco, Alessandro Mura, Alberto Adriani, Davide Grassi, Christina Plainaki y Giuseppe Sindoni.
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