La icónica Gran Mancha Roja de Júpiter es más profunda de lo que se creía. Esta firma de identidad del planeta joviano es una tormenta que se perpetúa en su atmósfera desde hace siglos. La nave Juno de la NASA, que orbita Júpiter desde 2016, ha enviado a la Tierra lo que sucede bajo la tempestad.
“La Gran Mancha Roja es el mayor vórtice atmosférico del Sistema Solar”, introduce Mazia Parisi, investigadora del Laboratorio de Propulsión a Chorro JPL de la NASA, y autora principal del artículo científico que recoge la investigación en la revista Science. La tormenta mide 16.000 km de este a oeste, un tamaño por el que bien podría engullir a la Tierra.
Detalle de la mancha roja
Buscando averiguar por qué la tormenta o vórtice no cesa, y comprender mejor la meteorología de Júpiter bajo su capa de nubes, los investigadores midieron la gravedad con el paso de la nave Juno sobre el planeta, a miles de kilómetros de altitud. "La gravedad se mide observando cómo la nave cambia su velocidad de forma inesperada", explica Bill Folkner, co-investigador de experimentos de gravedad con Juno, en el sitio oficial de la misión.
A Juno se le envían órdenes desde la Tierra para dirigir su trayectoria. De vuelta, Juno envía la trayectoria que ha hecho. Los investigadores contrastan ambas, la esperada y la real, y observan las interferencias, que se dan por diferencias en la gravedad local mientras la nave sobrevuela el planeta. Es algo similar a detectar "baches" en el camino, que dan una idea del relieve de las masas de gases bajo la superficie del planeta gigante.
Infografía sobre cómo Juno mide y envía las interferencias de velocidad a la Tierra en sus viajes orbitales a Júpiter
Más allá de los 80 kilómetros previstos
La gran mancha roja tiene entre 240 y 500 kilómetros de profundidad
A partir de los datos de doce perijoves, y tres vuelos directos a menor altitud sobre el vórtice de la tormenta, los investigadores determinaron la profundidad de la Gran Mancha Roja, llevándose dos sorpresas. La primera, que es mucho más profunda que 80 kilómetros, la profundidad a la que los astrónomos creían que llegaban las nubes antes de condensarse y llover agua y amoníaco. En realidad, la profundidad es de 240 kilómetros como mínimo.
Representación de la nave Juno orbitando Júpiter
La segunda sorpresa, es que como máximo puede tener 500 kilómetros de profundidad. Por un lado, este dato hace que las tormenta sea muy extensa para lo poco profunda que es, en comparación con los hucaranes o ciclones de la Tierra, que son más profundos en relación con el espacio que ocupan en atmósfera, vistos desde el espacio. "Aunque Júpiter no tiene una superficie sólida, la gran mancha roja sigue siendo poco profunda para su extensión, un 0,5%. Esto es incluso menos profundo que los ciclones y anticiclones de la Tierra, que tienen relaciones típicas del 1 al 4% de profundidad en cuanto a su extensión, limitadas por la profundidad de la troposfera terrestre”, explica Parisi en su artículo.
Ejemplo de vórtice del glosario visual de la Agencia Estatal de Meteorología AEMET, "Flujo con líneas de corriente cerradas. En sentido más amplio, cualquier flujo que posee vorticidad".
Ejemplo de vórtice del glosario visual de la AEMET. La relación entre profundidad del vórtice y el espacio que ocupa visto desde el espacio es mayor en la Tierra que en Júpiter
Vientos térmicos en equilibrio
La tormenta roja está viva, pero cambia de forma
¿Qué mantiene viva a la tormenta o qué hace que no se extinga como los huracanes de la Tierra? En los extremos de la Gran Mancha Roja, hay chorros de gas que alimentan la tormenta e imprimen más masa de nubes y gases a una velocidad que hace que el vórtice siga girando. En estos chorros, la profundidad bajo la superficie alcanza 3.000 kilómetros, en contraste con los 500 kilómetros de la Gran Mancha Roja.
La gran mancha roja, captada en diferentes perijoves o viajes de la nave Juno, donde puede apreciarse su giro y cambio dinámico de forma
La velocidad del viento en la parte más externa de la superficie visible de la mancha alcanza los 160 metros por segundo, según habían observado previamente con el telescopio espacial Hubble. Esta velocidad disminuye hacia el centro del vórtice, y aumenta bajo las nubes de la superficie.
Según los investigadores, un equilibrio de vientos "térmicos" mantienen el vórtice en movimiento. Como las masas de aire frío y cálido en la atmósfera de la Tierra, que hacen que haya viento o llueva.A pesar de este equilibrio, "la forma de la Gran Mancha Roja ha evolucionado a lo largo de las últimas décadas, reduciendo su forma ovalada hacia una forma más circular”, explica Parisi.
Ciclones y anticiclones
Los mecanismos que impulsan los vórtices atmosféricos en la Tierra son muy diferentes a los de Júpiter
Comparando esta tormenta con las de nuestro planeta, para Parisi “los mecanismos que impulsan los vórtices de la Tierra son muy diferentes, ya que los procesos de inestabilidad atmosférica y la superficie sólida de nuestro planeta desempeñan un papel importante, que no está presente en Júpiter".
NASA difunde espectaculares nuevas imágenes de Júpiter por la sonda espacial Juno.
— AstroAventura.net (@AstroAventura) October 28, 2021
"No está claro por qué la gran mancha roja tiene una profundidad de sólo unos cientos de kilómetros, mientras que los chorros circundantes, que la impulsan, se extienden a mucha más profundidad. Sin embargo, esta profundidad es coherente con su cambio de tamaño en las últimas décadas”, explica la investigadora.
Júpiter es un planeta gaseoso de rotación rápida. Mientras la Tierra tarda 24 horas en completar un día, Júpiter tarda cerca de 10 horas. Estos hallazgos pueden trasladarse a estudios futuros sobre vórtices en otros planetas gaseosos gigantes y de rotación rápida, no solo en nuestro Sistema Solar, "también en el resto del universo", explica la NASA en un comunicado.
El futuro de la misión
Juno seguirá en activo
Aparte de esta investigación, la NASA ha presentado nuevas imágenes y datos obtenidos con la nave Juno, que orbita Júpiter desde 2016 para estudiar la estructura interior del planeta gigante, su campo magnético, atmósfera, magnetosfera, los anillos casi imperceptibles que rodean el planeta, además de sacar fotografías del planeta y sus lunas.
Por la radiación del planeta, muy superior a la de la Tierra, se creía que los sistemas de Juno dejarían de funcionar en 2018, pero se ha extendido su vida útil. Se espera que todavía pueda arrojar más luz sobre el planeta en el que los científicos más confían para revelar la historia de nuestro Sistema Solar. Cuando su misión concluya, Juno, la nave con el nombre de la diosa y mujer del dios Júpiter, se perderá en la atmósfera del planeta joviano, cortará los lazos con la Tierra, y se fundirá con él.
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