El regreso de las bandas de color en Júpiter - principal


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Nuevas imágenes de NASA confirman el descubrimiento de que una de las bandas de Júpiter que desapareció la primavera boreal pasada está mostrando ahora signos de regresar. La observaciones nuevas ayudarán a los científicos a estudiar la interacción entre los vientos de Júpiter y la química de las nubes

La desaparición

A principios de este año, astrónomos aficionados notaron que la duradera banda de color marrón oscuro, conocida como Cinturón Ecuatorial Sur (en ingles “South Equatorial Belt” = SEB), situado justo al sur del ecuador de Júpiter, se había vuelto en blanca.

Tradicionalmente se conoce a las bandas claras, o blanquecinas, como zonas y a las oscuras o grisáceas, como bandas o cinturones oscuros. Las más destacadas por su contraste y tamaño son las ecuatoriales, la zona ecuatorial blanquecina, rodeada por las bandas ecuatoriales oscuras Sur y Norte denominadas SEB y NEB respectivamente, de sus siglas en inglés. Su ancho es de unos 12.000 kilómetros, es decir, el diámetro de nuestro planeta. Son estructuras casi inmutables que permanecen a lo largo de los años, aunque una de ellas, la SEB, se desvanece de vez en cuando. Gracias a la atenta vigilancia de los astrónomos aficionados, se supo meses atrás que, que durante la conjunción del planeta Júpiter, es decir cuando el Sol se encuentra entre la Tierra y Júpiter haciendo a éste último invisible, el planeta gigante perdió la SEB, Un fenómeno de la meteorología planetaria que aún no entendemos del todo.

¿Por qué?

Para intentar comprender lo ocurrido debemos recordar que Júpiter es un planeta gigante y gaseoso, 10 veces el tamaño de la Tierra, sin superficie sólida en la que poder posarse. Al observarlo con el telescopio lo que vemos son sus neblinas y nubes multicolores que se forman en las partes externas de la atmósfera de hidrógeno molecular. De la composición química de esa atmósfera y de las bajas temperaturas allí reinantes (-150º C), sabemos que las nubes superiores se deben de formar por condensación de compuestos minoritarios frente al hidrógeno. Desde arriba hacia abajo encontraríamos tres capas de nubes, la más alta de hielo de amoniaco, en medio una de de hidrosulfuro de amonio, y por debajo la más densa de agua.

Son las nubes superiores de amoniaco y las neblinas que las cubren las que dan a Júpiter su aspecto visual al telescopio. Sin embargo, si esto fuera así, deberíamos ver un planeta fundamentalmente blanco ya que las nubes de amoniaco son eso, cristalitos de hielo blanco. Deben de existir, por lo tanto, mezcladas con ellas uno o varios agentes colorantes, que producen el colorido y contraste entre bandas y zonas. La Gran Mancha Roja, inmersa justamente en la región de la SEB debe su color rojizo a uno de estos compuestos cromóforos. Pues bien, a pesar de todos los análisis espectroscópicos realizados hasta la fecha, desconocemos su naturaleza. Deben de formarse por reacciones químicas favorecidas por la acción de la luz solar o por el transporte vertical y mezcla de determinados compuestos desde los niveles más profundos de las nubes de agua.

Lo que sí sabemos es que la estructura banda-zona de Júpiter está ligada a la dinámica atmosférica. Por una parte y globalmente, las bandas se encuentran inmersas y enmarcadas entre las corrientes de vientos que de forma a su vez alterna con la latitud se dirigen hacia el Este y el Oeste. Así la SEB se encuentra constreñida por el Sur (latitud 20º Sur) por una corriente de unos 200 kilómetros por hora hacia el Oeste mientras que por el Norte (latitud 7º Sur) la corriente alcanza los 450 kilómetros por hora hacia el Este. Por otra, las bandas tienen su techo de nubes algo más bajo que las zonas, y son más delgadas que estas, consecuencia de un movimiento en el que el aire asciende por las zonas y desciende por las bandas.

Cuando hablamos de la desaparición de la SEB lo que queremos decir es que banda oscura se vuelve clara, semejando a una zona. ¿Qué es lo que le ha pasado? Los estudios indican que las corrientes de vientos Este-Oeste no han variado, así que el cambio ocurre en la dirección vertical. La hipótesis es que las nubes superiores no cambian en su altura, como mucho quizás algo en su opacidad (se vuelven más densas), pero lo que sobre todo hacen es mutar en su color. Para que esto último suceda proponemos que desde debajo de las nubes superiores se produce una inyección vertical de amoniaco fresco, que condensa y cubre las partículas oscuras que contienen el agente colorante. ¿Y, por qué ocurre esto? Pues no sabemos cuál es el origen dinámico final. Lo que sí sabemos es que el fenómeno se produce cíclicamente, pero sin período bien definido, quizás una vez cada año de Júpiter (unos 11 años terrestres), y que no dura mucho, algo así como un año terrestre. Al cabo de ese tiempo, y de forma brusca e imprevisible, se produce en medio de la desvanecida SEB, una brillante tormenta de nubes blancas que crece rápidamente en tamaño. Genera entonces en sus flancos Norte y Sur toda una estela turbulenta de nubes brillantes y oscuras que, arrastradas en direcciones opuestas hacia el Este y el Oeste por las corrientes de vientos antes indicadas, circundan todo el planeta. La SEB se vuelve así de nuevo banda, oscura, comenzando un nuevo ciclo.

Señales de cambio

A principios de noviembre, el astrónomo aficionado Christopher Go de Cebu City, Filipinas, observó una mancha inusualmente brillante en la región blanca que antes había sido la franja oscura. Este fenómeno atrajo el interés de científicos del Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de NASA, y los de otros lugares.

Después de las observaciones realizadas en Hawai con el telescopio Infrared Telescope Facilit de NASA, los telescopios del observatorio W.M. Keck y el telescopio del observatorio Gemini, los científicos piensan ahora que la franja oscura desaparecida está regresando.

“La razón por la que Júpiter pareció perder esta banda, camuflándose entre las bandas blancas de los alrededores, es que los vientos habituales en la zona que son secos y mantienen la región libre de nubes, dejaron de soplar”, afirma Glenn Orton, un investigador del JPL.

“Una de las cosas que buscábamos en el infrarrojo eran indicios de que el material más oscuro que estaba emergiendo al oeste de la mancha brillante era realmente el principio de la desaparición de la cubierta de nubes, y eso es precisamente lo que vimos”.

Otros cambios

La banda blanca no fue el único cambio en el gran planeta gaseoso. Al mismo tiempo, la Gran Mancha Roja de Júpiter se convirtió a un color rojo más oscuro. Orton dice que el color de la mancha —una tormenta gigante de Júpiter que es tres veces el tamaño de la Tierra y tiene un siglo, o más, de edad— es probable que aclare un poco más cuando el Cinturón Ecuatorial Sur haga su reaparición.

El Cinturón Ecuatorial Sur experimentó un ligero descenso de brillo, conocido como desvanecimiento, cuando la nave New Horizons de la NASA nave volaba por alé en camino a Plutón, en el 2007. Luego hubo una rápida “recuperación” de su color oscuro habitual, que ocurrió tres a cuatro meses más tarde. El último desvanecimiento y avivamiento completo fue un evento doble, a partir de un desvanecimiento en 1989, reactivación en 1990, luego otro desvanecimiento y reactivación en 1993. Similares sucesos se han capturado de manera visual y fotográfica a principios del siglo 20, y es probable que sea un fenómeno a largo plazo en la atmósfera de Júpiter.

Los científicos están particularmente interesados en observar este último suceso porque es la primera vez que han podido utilizar los instrumentos modernos para determinar los detalles de los cambios químicos y dinámicos de este fenómeno. La observación detenida de este evento puede ayudar a afinar las cuestiones científicas que se plantean para la nave espacial de la NASA Juno, que llegará a Júpiter en 2016, y una más grande, la misión propuesta a la órbita de Júpiter y explorar su satélite Europa después de 2020.

El suceso también implica otra estrecha colaboración entre astrónomos profesionales y aficionados. Los aficionados, que se encuentra en todo el mundo, a menudo están bien equipados con instrumentación y son capaces de seguir la rápida evolución de los planetas del Sistema Solar. Estos aficionados están colaborando con los profesionales para continuar sus estudios de los cambios que son de gran valor para los científicos e investigadores en todas partes.

“Tuve la suerte de ver el estallido”, dijo Christopher Go, en referencia a los primeros signos de que la banda iba a volver. “Tuve una reunión por la noche y fue tarde. Cogí la explosión justo a tiempo, ya que fue en aumento. Si hubiera observado más temprano, no lo hubiese visto”, dijo. Go, que también conduce el departamento de física en la Universidad de San Carlos, ciudad de Cebú, Filipinas, fue testigo de la desaparición de la banda a principios de este año, y en 2007 fue el primero que captó el retorno de la banda . “Tuve la oportunidad de detectarlo a tiempo esta vez, porque sabía exactamente qué buscar.”

Fuente: NASA. Aportado por Eduardo J. Carletti


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