Imágenes Asombrosas de Júpiter desde el suelo y el espacio muestran sus tormentas masivas

Las observaciones concurrentes del planeta más poderoso del sistema solar por el telescopio espacial Hubble, el Observatorio Gemini y la nave espacial Juno muestran que las tormentas eléctricas de Júpiter son ridículamente enormes

Júpiter en luz visible, visto por Hubble el 19 de mayo de 2017. Crédito: NASA, ESA, MH Wong (UC Berkeley)



 El Shabbat 



Júpiter no está aquí para joder.

Las observaciones concurrentes del planeta más poderoso del sistema solar por el telescopio espacial Hubble, el Observatorio Gemini y la nave espacial Juno muestran que las tormentas eléctricas de Júpiter son ridículamente enormes, se elevan hacia el cielo durante 80 kilómetros o más, alimentadas por el calor de abajo y el agua en la atmósfera. Eso es cinco veces más alto que los sistemas de tormentas similares en la Tierra.

Técnicamente vivo en las llanuras del medio oeste de los Estados Unidos, y he visto algunas tormentas poderosas y aterradoras. Júpiter hace que parezcan brisas amigables.

Juno ha orbitado a Júpiter desde julio de 2016. Está en una órbita larga y elíptica que lo lleva desde varios millones de kilómetros hasta tan cerca del planeta que casi roza las cimas de las nubes, gritando a 200,000 kilómetros por hora. Está equipado con muchos detectores diferentes, incluido uno que detecta las ondas de radio emitidas cuando los rayos caen en la atmósfera de Júpiter.

Eso pasa mucho . Un estudio reciente mostró que Júpiter crepita con rayos de entre 2,000 y 60,000 veces por segundo. Por segundo . Eso significa que también debe haber mucha actividad de nubes de tormenta en el planeta, y ahí es donde entran Gemini y Hubble. Observaron a Júpiter al mismo tiempo que Juno está en el enfoque más cercano , para obtener las mejores observaciones posibles de estas tormentas.

Gemini North es un gigante de 8.1 metros en Hawai y es sensible a la luz infrarroja . Mirando en infrarrojo térmico (4,7 micras, una longitud de onda aproximadamente cinco veces más larga que la luz más roja que nuestros ojos pueden ver), esencialmente haciendo un mapa de calor del planeta, Géminis vio esto :

Júpiter en luz infrarroja térmica; Las regiones brillantes son aire limpio donde el calor del interior del planeta puede filtrarse, mientras que las regiones más oscuras son donde las nubes bloquean ese calor. Crédito: Observatorio Internacional de Géminis / NOIRLab / NSF / AURA MH Wong (UC Berkeley) y equipo Agradecimientos: Mahdi Zamani

¡Sagrada emisividad joviana! Eso es hermoso

Es la imagen de Júpiter con la resolución más alta jamás tomada de la Tierra , con características tan pequeñas como 400 km de ancho visibles (en comparación, el planeta tiene 140,000 km de ancho). Lo lograron a través de “imágenes afortunadas”, tomando muchas exposiciones cortas (ayuda a que Júpiter sea brillante) para minimizar el desenfoque que produce nuestra propia atmósfera. Luego pueden elegir las imágenes de más alta calidad de las 350 más o menos tomadas para ensamblarlas en un mosaico que produce un mapa tan nítido del planeta.

Puedes ver las bandas familiares, pero se parece más a una linterna en estos colores. Las características brillantes son más cálidas y más oscuras. El interior de Júpiter es muy caluroso, sobrante de su formación hace miles de millones de años, y ese calor se filtra donde la atmósfera es clara. Donde está oscuro está nublado, y donde está brillante, el aire está despejado.

Júpiter en luz visible, visto por Hubble el 19 de mayo de 2017. Crédito: NASA, ESA, MH Wong (UC Berkeley)
El Hubble, por otro lado, ve en la luz visible (así como en los rayos ultravioleta e infrarrojo, pero no tan lejos en IR como Géminis). Ve la luz del sol reflejándose en las nubes, por lo que ve las cimas de las nubes. También hay neblina en el aire, que es bueno para dispersar la luz ultravioleta, por lo que el Hubble también puede detectar eso.

¡Junto con Juno midiendo el rayo, esto les da a los científicos una vista tridimensional de las nubes de tormenta! Pueden combinar el poder de estas tres máquinas para descubrir qué tan profundo van las nubes, dónde están creando rayos e incluso la composición de las nubes.

Un diagrama de nubes de tormenta convectivas en Júpiter. El aire cálido y húmedo se eleva y forma nubes, mientras que el aire seco y frío se hunde. Géminis, Hubble y Juno observan esto con diferentes tipos de luz para sondear la estructura de la nube 3D. Crédito: NASA, ESA, MH Wong (UC Berkeley) y A. James y MW Carruthers (STScI)
 

Lo que encontraron les suena familiar: el aire seco y frío se hunde, mientras que el aire cálido cargado de vapor de agua se eleva y forma nubes. Así es más o menos cómo funciona la convección en una nube cumulonimbus en la Tierra también. Sin embargo, mientras estas nubes de tormenta en la Tierra alcanzan alturas de 15 km desde su base más o menos, las de Júpiter tienen 80 kilómetros de altura. Yegads

Una convección como esta es algo rara en Júpiter, pero en diferentes latitudes en los últimos años las condiciones del viento han sido las correctas. Los rayos son en parte el resultado de la condensación de líquidos en estos vientos ascendentes y descendentes, y el único líquido que se sabe que existe en estas alturas atmosféricas es el agua. Esto hace que estas nubes también se parezcan más a la Tierra, excepto en su colosal escala.

En luz visible (izquierda, arriba y abajo), se pueden ver regiones oscuras en la Gran Mancha Roja en Júpiter. Agregando luz infrarroja térmica (derecha, arriba y abajo) se puede ver que están calientes, lo que indica que son puntos claros en la atmósfera. La luz ultravioleta (centro inferior) muestra que la tormenta también tiene neblina por encima. Crédito: NASA, ESA, MH Wong (UC Berkeley) y equipo
En luz visible (izquierda, arriba y abajo), se pueden ver regiones oscuras en la Gran Mancha Roja en Júpiter. Agregando luz infrarroja térmica (derecha, arriba y abajo) se puede ver que están calientes, lo que indica que son puntos claros en la atmósfera. La luz ultravioleta (centro inferior) muestra que la tormenta también tiene neblina por encima. Crédito: NASA, ESA, MH Wong (UC Berkeley) y equipo

 

Hablando de cosas enormes, también echaron un vistazo a la Gran Mancha Roja de Júpiter , un vórtice persistente que ha estado girando en la atmósfera superior de Júpiter durante siglos. Juno lo ha investigado profundamente , y los científicos planetarios han aprendido mucho al respecto. A pesar de eso, un misterio de larga data al respecto es que se ven regiones oscuras dentro del Punto, y no se sabía si eran nubes oscuras hechas de algún material desconocido, o puntos claros en el aire que nos permitían mirar más profundamente en la atmósfera donde Es más oscuro.

Las observaciones simultáneas de Gemini y Hubble aparentemente han resuelto esto. Hubble ve claramente la ubicación de los puntos oscuros, y Géminis puede sentir el calor que proviene de ellos. Lo que encontraron, al menos en este caso, es que las regiones oscuras son más cálidas, consistentes en que son manchas claras en el aire, los espacios entre las nubes permiten que el calor del interior se filtre hacia arriba. Esto ayudará a los científicos a comprender mejor las poderosas fuerzas que dan forma a esta tormenta única que es más grande que los mundos.

Animación que muestra la rotación de la Gran Mancha Roja de Júpiter, que es, um, una gran mancha roja en la atmósfera. En realidad, es un anticiclón de alta presión de 16,000 kilómetros de diámetro y al menos 300 km de profundidad. Esta animación utiliza imágenes de la nave espacial Juno junto con modelos de viento generados en una computadora para calcular cómo soplan los vientos y la atmósfera circula dentro del lugar.

La animación dura aproximadamente 4 segundos y se repite varias veces. Crédito: NASA / JPL-Caltech / SwRI / MSSS / Gerald Eichstadt / Justin Cowart. GI original:https://www.jpl.nasa.gov/spaceimages/details.php?id=PIA22178

Observaciones como estas se llaman sinópticas , lo que significa en general “observar juntos”. Es un método poderoso para aprender mucho más sobre un objeto o proceso, porque al Universo le gusta hacer cosas que emiten diferentes tipos de luz al mismo tiempo. Entre los destellos de radio de los rayos, la emisión infrarroja del calor y la luz solar óptica que rebota en las nubes, podemos entender la mecánica de la atmósfera inmensamente compleja de Júpiter y ver cómo encajan todas las piezas.

Más de mil Tierras podrían caber dentro de Júpiter. Es inmenso Hay muchas piezas y mucho que ver.

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