Júpiter tiene algunas de las características atmosféricas más llamativas de nuestro sistema solar. La Gran Mancha Roja del planeta, lo suficientemente grande como para envolver la Tierra, es casi tan conocida como algunos de los diversos ríos y montañas del planeta que llamamos hogar.
Sin embargo, al igual que la Tierra, Júpiter está en constante cambio y aún queda mucho por aprender sobre el planeta. El Telescopio Espacial James Webb de la NASA está descubriendo algunos de esos misterios, revelando nuevas características de Júpiter que nunca antes habíamos visto, incluido un jet de alta velocidad que se desplaza sobre el ecuador del planeta.
Si bien la corriente en chorro no es tan evidente ni tan impresionante visualmente como algunas de las otras características de Júpiter, está brindando a los investigadores una visión increíble de cómo las capas de la atmósfera del planeta interactúan entre sí y cómo Webb ayudará en estas investigaciones en el futuro.
El telescopio espacial James Webb de la NASA ha descubierto una nueva característica nunca antes vista en la atmósfera de Júpiter. La corriente en chorro de alta velocidad, que se extiende por más de 4.800 kilómetros de ancho, se encuentra sobre el ecuador de Júpiter, por encima de las principales capas de nubes. El descubrimiento de este chorro está brindando información sobre cómo interactúan entre sí las capas de la famosa atmósfera turbulenta de Júpiter, y cómo Webb es el único capaz de rastrear esas características.
“Esto es algo que nos sorprendió totalmente”, dijo Ricardo Hueso de la Universidad del País Vasco en Bilbao, España, autor principal del artículo que describe los hallazgos. “Lo que siempre hemos visto como neblinas borrosas en la atmósfera de Júpiter ahora aparecen como características nítidas que podemos rastrear junto con la rápida rotación del planeta”.
El equipo de investigación analizó datos de la NIRCam (cámara de infrarrojo cercano) de Webb capturados en julio de 2022. El programa Early Release Science, dirigido conjuntamente por Imke de Pater de la Universidad de California, Berkeley y Thierry Fouchet del Observatorio de París, fue diseñado para tome imágenes de Júpiter con 10 horas de diferencia, o un día de Júpiter, en cuatro filtros diferentes, cada uno de ellos capaz de detectar cambios en pequeñas características a diferentes altitudes de la atmósfera de Júpiter.
“Aunque varios telescopios terrestres, naves espaciales como Juno y Cassini de la NASA y el telescopio espacial Hubble de la NASA han observado los patrones climáticos cambiantes del sistema joviano, Webb ya ha proporcionado nuevos hallazgos sobre los anillos, los satélites y la atmósfera de Júpiter”, señaló de Pater.
Si bien Júpiter es diferente de la Tierra en muchos aspectos (Júpiter es un gigante gaseoso, la Tierra es un mundo rocoso y templado), ambos planetas tienen atmósferas en capas. Las longitudes de onda de luz infrarroja, visible, de radio y ultravioleta observadas por estas otras misiones detectan las capas inferiores y más profundas de la atmósfera del planeta, donde residen tormentas gigantes y nubes de hielo de amoníaco.
Por otro lado, la mirada de Webb más hacia el infrarrojo cercano que antes es sensible a las capas de mayor altitud de la atmósfera, alrededor de 15 a 30 millas (25 a 50 kilómetros) por encima de las cimas de las nubes de Júpiter. En las imágenes del infrarrojo cercano, las neblinas a gran altitud suelen aparecer borrosas, con un brillo mayor en la región ecuatorial. Con Webb, los detalles más finos se resuelven dentro de la banda brillante y nebulosa.
La corriente en chorro recién descubierta viaja a aproximadamente 320 millas por hora (515 kilómetros por hora), el doble de los vientos sostenidos de un huracán de categoría 5 aquí en la Tierra. Se encuentra a unos 40 kilómetros (25 millas) por encima de las nubes, en la estratosfera inferior de Júpiter.
Al comparar los vientos observados por Webb a gran altura con los vientos observados en capas más profundas desde el Hubble, el equipo pudo medir qué tan rápido cambian los vientos con la altitud y generan cizalladuras del viento.
Si bien la exquisita resolución y la cobertura de longitud de onda de Webb permitieron la detección de pequeñas nubes utilizadas para rastrear el chorro, las observaciones complementarias del Hubble tomadas un día después de las observaciones de Webb también fueron cruciales para determinar el estado base de la atmósfera ecuatorial de Júpiter y observar el desarrollo de tormentas convectivas en el ecuador de Júpiter no conectadas al chorro.
“Sabíamos que las diferentes longitudes de onda de Webb y Hubble revelarían la estructura tridimensional de las nubes de tormenta, pero también pudimos utilizar la sincronización de los datos para ver con qué rapidez se desarrollan las tormentas”, añadió el miembro del equipo Michael Wong de la Universidad de California, Berkeley, quien dirigió las observaciones asociadas del Hubble.
Los investigadores esperan observaciones adicionales de Júpiter con Webb para determinar si la velocidad y la altitud del jet cambian con el tiempo.
“Júpiter tiene un patrón complicado pero repetible de vientos y temperaturas en su estratosfera ecuatorial, muy por encima de los vientos en las nubes y las brumas medidas en estas longitudes de onda”, explicó Leigh Fletcher, miembro del equipo de la Universidad de Leicester en el Reino Unido. “Si la fuerza de este nuevo chorro está conectada a este patrón estratosférico oscilante, podríamos esperar que el chorro varíe considerablemente en los próximos 2 a 4 años; será realmente emocionante probar esta teoría en los próximos años”.
“Me sorprende que, después de años de rastrear las nubes y los vientos de Júpiter desde numerosos observatorios, todavía tengamos más que aprender sobre Júpiter, y características como este chorro puedan permanecer ocultas a la vista hasta que se tomen estas nuevas imágenes NIRCam en 2022”, continuó. Fletcher.
Los resultados de los investigadores se publicaron recientemente en Nature Astronomy.
Con información de Nature
