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Vientos supersónicos asolan la estratosfera de Júpiter

A 600 millones de kilómetros de la Tierra, una bestia meteorológica única en nuestro sistema solar sacude la estratosfera de Júpiter con vientos supersónicos que superan los 1.450 kilómetros por hora.

Los vientos en la estratosfera de Júpiter pueden alcanzar velocidades supersónicas, de hasta 1.450 kilómetros por hora, más del triple de las que alcanzan los tornados más fuertes de la Tierra.

Lo ha descubierto un equipo de astrónomos, dirigido por Thibault Cavalié, del Laboratorio de Astrofísica de Burdeos (Francia), que usó la red de telescopios ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) para analizar con todo detalle las secuelas de un episodio cósmico espectacular ocurrido hace casi 30 años.

En 1994, un cometa denominado Shoemaker-Levy 9 (SL9) colisionó con Júpiter, proporcionando la primera observación directa de una colisión extraterrestre entre objetos del sistema solar.

Dos años antes, el cometa se había fraccionado en 21 trozos, algunos de ellos de hasta dos kilómetros de diámetro, que terminaron chocando con el gigante gaseoso a una velocidad de 60 kilómetros por segundo.

La energía liberada por esos impactos produjo nuevas moléculas en la estratosfera de Júpiter, donde se han estado moviendo con los vientos desde entonces.

Huella espectral

La radiación reflejada en función de la longitud de onda (huella espectral) de esas moléculas, que puede ser detectada por potentes radiotelescopios, permitió a los astrónomos establecer las velocidades de movimiento de los gases que contienen moléculas.

De esta forma pudieron medir las corrientes de chorro de Júpiter, que son los potentes flujos de aire que se producen en su atmósfera (al igual que ocurre en la Tierra).

Apreciaron que esos chorros alcanzan en la atmósfera de Júpiter una velocidad de 400 metros por segundo, equivalentes a 1.450 kilómetros por hora, una velocidad superior a la del sonido, que es de 1.238,4 kilómetros por hora. (En la Tierra, los chorros de aire rondan los 400 kilómetros por hora).

La velocidad de los chorros de Júpiter no solo supera la de los vientos más potentes de la Tierra, sino que duplica también las velocidades máximas de tormenta que se alcanzan en la Gran Mancha Roja de Júpiter, el mayor vórtice anticiclónico del planeta gaseoso.

Esos chorros de Júpiter serían como una bestia meteorológica única en nuestro sistema solar, destacan los investigadores en un comunicado, ya que se comportan como un vórtice gigante con un diámetro de hasta cuatro veces el de la Tierra y unos 900 kilómetros de altura.

Esta animación de Júpiter fue creada a partir de imágenes reales tomadas con el Telescopio Espacial Hubble de la NASA/ESA. En el hemisferio sur del planeta pueden verse, en marrón oscuro, los lugares de impacto de los fragmentos del cometa Shoemaker-Levy 9, que se precipitó sobre Júpiter en 1994. Crédito: ESO/M. Kornmesser, NASA/ESA

Patrones de viento

Júpiter es el quinto planeta del sistema solar, situado a 600 millones de kilómetros de la Tierra, y uno de los más brillantes del cielo nocturno. Forma parte de los denominados planetas exteriores o gaseosos.

Está rodeado por nubes de gas en movimiento que le proporcionan un aspecto cromático por sus bandas rojas y blancas: esas nubes ayudan a los astrónomos a rastrear los vientos de la atmósfera inferior de Júpiter.

En el extremo superior de la atmósfera, cerca de los polos de Júpiter, los astrónomos han podido estudiar también otros fenómenos atractivos, las auroras, consistentes en unos resplandores espectaculares asociados con fuertes vientos.

La nueva investigación ha llegado hasta la estratosfera de Júpiter, situada entre esas dos capas atmosféricas, para medir lo que nunca se había conseguido: los patrones de vientos que ocurren a esas latitudes.

Allí no es posible medir las velocidades del viento siguiendo técnicas de seguimiento de nubes porque en esa parte de la atmósfera Júpiter no dispone de nubes.

Como un tren

Sin embargo, los astrónomos obtuvieron una ayuda alternativa para poder llevar a cabo estas mediciones: el cometa Shoemaker-Levy 9.

Utilizaron 42 de las 66 antenas de alta precisión de ALMA, ubicadas en el desierto de Atacama, en el norte de Chile, para analizar las moléculas de cianuro de hidrógeno que se han estado moviendo en la estratosfera de Júpiter desde el impacto del cometa.

Los datos de ALMA les permitieron medir el efecto Doppler —pequeños cambios en la frecuencia de la radiación emitida por las moléculas— causado por los vientos en esta región del planeta, destacan los investigadores.

“Al medir este cambio, pudimos deducir la velocidad de los vientos de manera muy similar a como se hace para deducir la velocidad de un tren que pasa midiendo el cambio en la frecuencia del silbato del tren”, explica el coautor del estudio, Vincent Hue.

Referencia

First direct measurement of auroral and equatorial jets in the stratosphere of Jupiter. T. Cavalié et al. A&A, Volume 647, March 2021. DOI:       https://doi.org/10.1051/0004-6361/202140330

Imagen superior: Reproducción de los vientos estratosféricos cerca del polo sur de Júpiter. Crédito: ESO/L. Calçada & NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS

Eduardo Martínez de la Fe

Eduardo Martínez de la Fe

Eduardo Martínez de la Fe, periodista científico, es el Editor de Tendencias21.

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