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Derechos de autor de la imagen NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/BA.Hall/G.Robles
Nubes gigantescas, poderosos ciclones, y violentas tormentas.
Estos fueron algunos de los rasgos revelados por las primeras observaciones de Júpiter, que dejaron sin aliento a los investigadores de la NASA a cargo de la misión Juno.
"Imagínate varias tormentas, cada una del tamaño de la Tierra, tan juntas que se tocan las unas a las otras", dijo el investigador de la agencia espacial estadounidense Mike Janssen.
"Incluso en una habitación repleta de investigadores expertos, estas imágenes de remolinos de nubes despertaron suspiros".
La sonda llegó al quinto planeta del Sistema Solar el 4 de julio del año pasado. Desde entonces, hace un vuelo para acercarse al planeta gaseoso cada 53 días.
Todo lo que sabemos, en entredicho
Los datos recabados hasta ahora -y que fueron publicados por primera vez esta semana en Science y otras revistas especializadas- cuestionan todas las teorías existentes sobre el planeta, dicen los investigadores.
Derechos de autor de la imagen NASA/SWRI/MSSS/G.EICHSTÄDT/S.DORAN
"Es la primera vez que nos acercamos tanto a Júpiter y estamos viendo que muchas de nuestras ideas son incorrectas y puede que hasta ingenuas", aseguró Scott Bolton, investigador principal del Instituto de Investigación del Suroeste en San Antonio, Texas, Estados Unidos.
Los ciclones gigantescos que cubren las latitudes más altas del planeta pudieron ser ahora observados en detalle, ya que las misiones anteriores nunca pudieron ver al planeta desde arriba y desde abajo tal y como lo logró Juno, y tampoco habían tomado imágenes en un resolución tan alta.
- Júpiter es 11 veces más ancho que la Tierra
- Demora 12 años terrestres en completar una órbita alrededor del Sol
- Su composición es similar a la de una estrella: está hecho mayormente de hidrógeno y helio
- Bajo presión, el hidrógeno entra en estado similar al de un metal
Las estructuras -algunas de cerca de 50 Km- son muy diferentes de las que se observan en los polos de Saturno, por ejemplo, y el equipo ahora tendrá que descubrir por qué.
Tampoco se sabe por cuánto tiempo se mantienen y si se disipan más rápidamente que las tormentas en latitudes más bajas.
Otra de las sorpresas que se llevaron los científicos fue la detección de una ancha banda de amoníaco en el ecuador, que va desde la parte superior de la atmósfera hasta la zona más profunda que pudo observarse, a una profundidad de al menos 350 Km.
Esta banda, dicen, podría ser parte de un sistema de circulación.
Auroras misteriosas
Varias mediciones mostraron además que el campo magnético de Júpiter es más fuerte de lo esperado (10 veces más fuerte que el campo magnético más fuerte encontrado en la Tierra) y su señal es irregular.
Derechos de autor de la imagen NASA/JPL-CALTECH/SWR
La irregularidad podría indicar que el sistema dinámico -la región conductora de electricidad que genera el campo- está, probablemente, en una zona no tan profunda del planeta.
Entender el campo magnético permitiría explicar las auroras brillantes de Júpiter.
Estas auroras deberían ser el resultado del choque de los electrones que se mueven por el campo magnético con la atmósfera. Pero la corrientes transportada por los electrones debería tener su propia firma magnética y Juno, al menos por ahora, no logró detectarla.
"Debo admitir que esto nos desconcertó", explicó Jonathan Nichols, de la Universidad de Leicester, en Reino Unido.
"Vemos las auroras, tenemos una idea de cómo se generan, pero cuando llega el momento de corroborarlo, no vemos la corriente que deberíamos ver".
¿Tiene o no tiene núcleo?
Otra de las fotos tomadas por Juno muestra el anillo de polvo que rodea al planeta.
Derechos de autor de la imagen NASA/SWRI/MSSS/GERALD EICHSTÄDT/SEÁN DORAN
"Esta es la primera imagen del anillo de Júpiter que se ha tomado desde dentro, mirando hacia afuera", señaló Heidi Becker, investigadora de la misión.
En cuanto a la gravedad de Júpiter, las teorías existentes sostienen que el planeta tiene un núcleo rocoso pequeño o directamente no tiene un núcleo.
Las mediciones de Juno hacen pensar ahora que puede ser algo intermedio: un núcleo difuso.
"Puede que haya un núcleo, pero es muy grande y quizás esté parcialmente disuelto", explicó Bolton.
Éste y otros misterios de Júpiter serán investigados a lo largo de la misión que concluye en febrero de 2018.
El próximo sobrevuelo está previsto para el 11 de julio, cuando la sonda se concentrará en la descomunal tormenta conocida como la "Gran Mancha Roja", que tiene el doble del tamaño de la Tierra y es el mayor remolino tormentoso del Sistema Solar, activo desde hace 400 años.
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NASA Presenta los Primeros Resultados Científicos de la Misión Juno
27.05.17.- Los resultados científicos iniciales de la misión Juno de la NASA a Júpiter retratan al mayor de los planetas de nuestro Sistema Solar como un mundo complejo, gigantesco, turbulento… con ciclones del tamaño de la Tierra en los polos, sistemas de tormentas que descienden hacia el corazón del gigante de gas, y un enrome campo magnético e irregular que podría generarse más cerca de la superficie del planeta de lo que se pensaba.
La sonda espacial Juno fue lanzada el 5 de Agosto de 2011, entrando en la órbita de Júpiter el 4 de Julio de 2016. Los hallazgos ahora presentados corresponden al primer sobrevuelo de recolección de datos, que voló a 4.200 kilómetros de los remolinos de nubes de Júpiter el pasado 27 de Agosto.
“Estamos muy contentos de compartir estos primeros descubrimientos, que nos ayudan a comprender mejor lo que hace que Júpiter sea tan fascinante”, dijo Diane Brown, encargada del programa de Juno de la NASA en Washington. "Fue un largo viaje llegar a Júpiter, pero estos primeros resultados ya demuestran que ha valido la pena el viaje.”
"Hay tantas cosas aquí que no esperábamos que hubiéramos tenido que dar un paso atrás y empezar a repensar esto como un Júpiter completamente nuevo", dijo Scott Bolton, investigador principal de Juno en el Instituto de Investigación del Suroeste en San Antonio.
Entre los hallazgos que desafían lo supuesto hasta ahora figuran los proporcionados por la cámara de Juno, JunoCam. Las imágenes muestran que ambos polos de Júpiter están cubiertos por tormentas del tamaño de la Tierra que están densamente agrupadas y rozándose entre sí.
"Estamos perplejos en cuanto a cómo podrían formarse, lo estable que es su configuración y por qué el polo norte de Júpiter no se parece al polo sur", dijo Bolton. "Estamos cuestionando si se trata de un sistema dinámico, y estamos viendo sólo una etapa. Durante el próximo año, vamos a ver si desaparece, o es una configuración estable y estas tormentas están circulando unas alrededor de otras."
Otra sorpresa viene del radiómetro de microondas de Juno (MWR), que muestra la radiación térmica de microondas de la atmósfera de Júpiter, desde la parte superior de las nubes de amoníaco hasta el fondo de su atmósfera. Los datos del MWR indican que las cinturones y otras zonas icónicas de Júpiter son misteriosos, con el cinturón cerca del ecuador penetrando hasta el fondo, mientras que en otras latitudes parecen evolucionar a otras estructuras. Los datos sugieren que el amoníaco es bastante variable y continúa aumentando tan lejos como se puede ver con MWR, que es de unos cientos de kilómetros.
Antes de la misión Juno, se sabía que Júpiter tenía el campo magnético más intenso en el sistema solar. Las mediciones de la magnetosfera del planeta masivo con el magnetómetro de Juno (MAG), indican que el campo magnético de Júpiter es incluso más fuerte que los modelos esperados, y su forma más irregular. Los datos del MAG indican que el campo magnético excedió en gran medida las expectativas en 7.766 Gauss, aproximadamente 10 veces más fuerte que el campo magnético más fuerte encontrado en la Tierra.
"Juno nos está dando una visión del campo magnético cercano a Júpiter que nunca hemos tenido antes", dijo Jack Connerney, investigador principal adjunto de Juno y el líder de la misión de investigación de campo magnético en el Centro espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. "Ya vemos que el campo magnético parece voluminoso: es más fuerte en algunos lugares y más débil en otros. Esta distribución desigual sugiere que el campo puede ser generado por la acción de una dinamo más cerca de la superficie, por encima de la capa de hidrógeno metálico. Cada sobrevuelo nos acerca a más a poder determinar dónde y cómo funciona la dinamo de Júpiter".
Juno también está diseñada para estudiar la magnetosfera polar y el origen de las poderosas auroras de Júpiter. Estas emisiones de auroras son causadas por partículas que recogen la energía y golpean las moléculas atmosféricas. Las observaciones iniciales de Juno indican que el proceso parece funcionar de manera diferente en Júpiter que en la Tierra.
Juno está en una órbita polar alrededor de Júpiter, y la mayoría de cada órbita tiene lugar lejos del gigante del gas. Pero, una vez cada 53 días, su trayectoria se aproxima a Júpiter desde arriba de su polo norte, donde comienza un tránsito de dos horas (de polo a polo) volando de norte a sur con sus ocho instrumentos científicos recolectando datos e imágenes con su cámara JunoCam. La descarga de seis megabytes de datos recogidos durante el tránsito puede llevar día y medio.
El polo sur de Júpiter, observado por la nave espacial Juno desde una distancia de 52000 kilómetros. Las estructuras ovales son ciclones de hasta 1000 km de diámetro. Image Credit: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Betsy Asher Hall/Gervasio Robles
A Whole New Jupiter: First Science Results from NASA’s Juno Mission
This image shows Jupiter’s south pole, as seen by NASA’s Juno spacecraft from an altitude of 32,000 miles (52,000 kilometers). The oval features are cyclones, up to 600 miles (1,000 kilometers) in diameter. Multiple images taken with the JunoCam instrument on three separate orbits were combined to show all areas in daylight, enhanced color, and stereographic projection.
Credits: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Betsy Asher Hall/Gervasio Robles
Early science results from NASA’s Juno mission to Jupiter portray the largest planet in our solar system as a complex, gigantic, turbulent world, with Earth-sized polar cyclones, plunging storm systems that travel deep into the heart of the gas giant, and a mammoth, lumpy magnetic field that may indicate it was generated closer to the planet’s surface than previously thought. a vuelo
“We are excited to share these early discoveries, which help us better understand what makes Jupiter so fascinating,” said Diane Brown, Juno program executive at NASA Headquarters in Washington. "It was a long trip to get to Jupiter, but these first results already demonstrate it was well worth the journey.”
Juno launched on Aug. 5, 2011, entering Jupiter’s orbit on July 4, 2016. The findings from the first data-collection pass, which flew within about 2,600 miles (4,200 kilometers) of Jupiter's swirling cloud tops on Aug. 27, are being published this week in two papers in the journal Science, as well as 44 papers in Geophysical Research Letters.
“We knew, going in, that Jupiter would throw us some curves,” said Scott Bolton, Juno principal investigator from the Southwest Research Institute in San Antonio. “But now that we are here we are finding that Jupiter can throw the heat, as well as knuckleballs and sliders. There is so much going on here that we didn’t expect that we have had to take a step back and begin to rethink of this as a whole new Jupiter.”
Among the findings that challenge assumptions are those provided by Juno’s imager, JunoCam. The images show both of Jupiter's poles are covered in Earth-sized swirling storms that are densely clustered and rubbing together.
“We're puzzled as to how they could be formed, how stable the configuration is, and why Jupiter’s north pole doesn't look like the south pole,” said Bolton. “We're questioning whether this is a dynamic system, and are we seeing just one stage, and over the next year, we're going to watch it disappear, or is this a stable configuration and these storms are circulating around one another?”
Another surprise comes from Juno’s Microwave Radiometer (MWR), which samples the thermal microwave radiation from Jupiter’s atmosphere, from the top of the ammonia clouds to deep within its atmosphere. The MWR data indicates that Jupiter’s iconic belts and zones are mysterious, with the belt near the equator penetrating all the way down, while the belts and zones at other latitudes seem to evolve to other structures. The data suggest the ammonia is quite variable and continues to increase as far down as we can see with MWR, which is a few hundred miles or kilometers.
Prior to the Juno mission, it was known that Jupiter had the most intense magnetic field in the solar system. Measurements of the massive planet’s magnetosphere, from Juno’s magnetometer investigation (MAG), indicate that Jupiter’s magnetic field is even stronger than models expected, and more irregular in shape. MAG data indicates the magnetic field greatly exceeded expectations at 7.766 Gauss, about 10 times stronger than the strongest magnetic field found on Earth.
“Juno is giving us a view of the magnetic field close to Jupiter that we’ve never had before,” said Jack Connerney, Juno deputy principal investigator and the lead for the mission’s magnetic field investigation at NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland. “Already we see that the magnetic field looks lumpy: it is stronger in some places and weaker in others. This uneven distribution suggests that the field might be generated by dynamo action closer to the surface, above the layer of metallic hydrogen. Every flyby we execute gets us closer to determining where and how Jupiter’s dynamo works.”
Juno also is designed to study the polar magnetosphere and the origin of Jupiter's powerful auroras—its northern and southern lights. These auroral emissions are caused by particles that pick up energy, slamming into atmospheric molecules. Juno’s initial observations indicate that the process seems to work differently at Jupiter than at Earth.
Juno is in a polar orbit around Jupiter, and the majority of each orbit is spent well away from the gas giant. But, once every 53 days, its trajectory approaches Jupiter from above its north pole, where it begins a two-hour transit (from pole to pole) flying north to south with its eight science instruments collecting data and its JunoCam public outreach camera snapping pictures. The download of six megabytes of data collected during the transit can take 1.5 days.
“Every 53 days, we go screaming by Jupiter, get doused by a fire hose of Jovian science, and there is always something new,” said Bolton. “On our next flyby on July 11, we will fly directly over one of the most iconic features in the entire solar system -- one that every school kid knows -- Jupiter’s Great Red Spot. If anybody is going to get to the bottom of what is going on below those mammoth swirling crimson cloud tops, it’s Juno and her cloud-piercing science instruments.”
NASA's Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, California, manages the Juno mission for NASA. The principal investigator is Scott Bolton of the Southwest Research Institute in San Antonio. The Juno mission is part of the New Frontiers Program managed by NASA's Marshall Space Flight Center in Huntsville, Alabama, for the agency’s Science Mission Directorate. Lockheed Martin Space Systems, in Denver, built the spacecraft.
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Southwest Research Institute, San Antonio
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Last Updated: May 25, 2017
Editor: Karen Northon
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