Los vientos atmosféricos penetran en Júpiter de forma cilíndrica, afirman investigadores planetarios

Los vientos atmosféricos penetran en Júpiter de forma cilíndrica, afirman investigadores planetarios

La naturaleza violenta de la atmósfera de Júpiter ha fascinado a los científicos durante mucho tiempo. La nave espacial Juno de la NASA ha tenido un asiento en primera fila desde que entró en órbita alrededor del gigante gaseoso en 2016. Durante los sobrevuelos de Júpiter, un conjunto de instrumentos científicos observaron debajo de su turbulenta plataforma de nubes para descubrir cómo funciona el gigante gaseoso de adentro hacia afuera. La misión Juno permite conocer más sobre el interior del planeta gracias a la radiociencia. Utilizando las antenas de la Red de Espacio Profundo de la NASA, los científicos planetarios rastrean la señal de radio de la nave espacial mientras Juno vuela cerca de Júpiter a una velocidad cercana a los 209.000 km/h (130.000 mph), midiendo pequeños cambios en su velocidad. Estos cambios son causados ​​por variaciones en el campo de gravedad del planeta y, al medirlos, la misión esencialmente puede ver la atmósfera de Júpiter. Estas mediciones han conducido a muchos descubrimientos, incluida la existencia de un núcleo diluido en lo profundo de Júpiter y la profundidad de las zonas y cinturones del planeta, que se extienden desde las cimas de las nubes hasta unos 3.000 kilómetros (1.860 millas).

Esta ilustración muestra que los vientos atmosféricos de Júpiter penetran el planeta de forma cilíndrica y paralela a su eje de rotación. El chorro más dominante registrado por Juno de la NASA se muestra en el recorte: el chorro está a 21 grados de latitud norte al nivel de las nubes, pero 3.000 km por debajo está a 13 grados de latitud norte. Crédito de la imagen: NASA / JPL-Caltech / SSI / SWRI / MSSS / ASI / INAF / JIRAM / Björn Jónsson / CC BY 3.0.

Para determinar la ubicación y la naturaleza cilíndrica de los vientos jovianos, el científico de Juno Ryan Park y sus colegas aplicaron una técnica matemática que modela las variaciones gravitacionales y las elevaciones de la superficie de planetas rocosos como la Tierra.

En Júpiter, la técnica se puede utilizar para mapear con precisión los vientos en profundidad.

Utilizando los datos de alta precisión de Juno, los investigadores pudieron generar una resolución cuatro veces mayor en comparación con los modelos anteriores creados con datos de los exploradores jovianos de la NASA, Voyager y Galileo.

“Aplicamos una técnica restrictiva desarrollada para conjuntos de datos dispersos en planetas terrestres para procesar los datos de Juno. Esta es la primera vez que se aplica una técnica de este tipo a un planeta exterior”, dijo el Dr. Park, investigador del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA.

Las mediciones del campo de gravedad coinciden con un modelo de dos décadas de antigüedad que determinó que los poderosos flujos zonales de este a oeste de Júpiter se extendían desde las zonas y cinturones blancos y rojos a nivel de las nubes hacia el interior.

Pero las mediciones también revelaron que, en lugar de extenderse en todas direcciones como una esfera radiante, los flujos zonales fluyen hacia adentro, de forma cilíndrica y están orientados en la dirección del eje de rotación de Júpiter.

Desde la década de 1970 se ha debatido cómo se estructuran los vientos atmosféricos profundos de Júpiter, y la misión Juno ha resuelto el debate.

«Los 40 coeficientes de gravedad medidos por Juno coinciden con nuestros cálculos anteriores de lo que esperamos que sea el campo de gravedad si los vientos penetran hacia adentro en los cilindros», dijo el co-investigador de Juno, el Dr. Yohai Kaspi, investigador del Instituto Weizmann de Ciencias.

“Cuando nos dimos cuenta de que los 40 números coincidían exactamente con nuestros cálculos, sentimos que nos habíamos ganado la lotería”.

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«Además de mejorar la comprensión actual de la estructura interna y el origen de Júpiter, la aplicación del nuevo modelo gravitacional podría usarse para comprender mejor las atmósferas de otros planetas».

«A medida que avanza el viaje de Juno, obtenemos resultados científicos que realmente definen un nuevo Júpiter y probablemente sean relevantes para todos los planetas gigantes, tanto en nuestro sistema solar como más allá», dijo el investigador principal de Juno, el Dr. Scott Bolton, investigador de la Universidad. de Júpiter. Instituto de Investigaciones del Suroeste.

«La resolución del campo gravitatorio recién determinado es notablemente similar a la precisión que estimamos hace 20 años».

«Es fantástico ver tal acuerdo entre nuestras predicciones y nuestros resultados».

EL estudiar fue publicado en la revista astronomía natural.

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Y. Kaspi y otros. Evidencia observacional de flujos zonales de orientación cilíndrica en Júpiter. Nat Astron, publicado en línea el 26 de octubre de 2023; doi: 10.1038/s41550-023-02077-8

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