Sorprendentes hallazgos en la atmósfera superior de Júpiter, por sobre la infame Gran Mancha Roja

Júpiter es uno de los objetos más brillantes del cielo nocturno y es fácilmente visible en una noche despejada. Al margen de las brillantes auroras boreales y australes en las regiones polares del planeta, el resplandor de la atmósfera superior de Júpiter es débil y, por lo tanto, resulta complicado para los telescopios terrestres discernir detalles en esta región.

Sin embargo, la sensibilidad infrarroja del telescopio espacial James Webb ha permitido a los científicos estudiar la atmósfera superior de Júpiter por encima de la infame Gran Mancha Roja con un detalle sin precedentes.

La atmósfera superior de Júpiter es la interfaz entre el campo magnético del planeta y la atmósfera subyacente. Aquí se pueden observar las brillantes y vibrantes auroras boreales y australes, alimentadas por el material volcánico expulsado por la luna Io de Júpiter. Sin embargo, más cerca del ecuador, la estructura de la atmósfera superior del planeta se ve influida por la luz solar entrante. Dado que Júpiter recibe sólo el 4 % de la luz solar que recibe la Tierra, los astrónomos predijeron que esta región era de naturaleza homogénea.

No era tan aburrida como parecía: ¿qué encontraron en la atmósfera alta de Júpiter?

La Gran Mancha Roja de Júpiter fue observada por el Near-InfraRed Spectrograph (NIRSpec) de Webb en julio de 2022, utilizando las capacidades de la Unidad de Campo Integral del instrumento.

Las observaciones del equipo de Early Release Science buscaban investigar si esta región era de hecho opaca, y la región por encima de la icónica Gran Mancha Roja fue el objetivo de las observaciones de Webb. El equipo se sorprendió al descubrir que la atmósfera superior alberga una variedad de estructuras intrincadas, incluyendo arcos oscuros y puntos brillantes, en todo el campo de visión.

"Pensábamos, quizá ingenuamente, que esta región sería muy aburrida", afirma Henrik Melin, jefe del equipo de la Universidad de Leicester (Reino Unido). "De hecho, es tan interesante como las auroras boreales, si no más. Júpiter nunca deja de sorprender".

Aunque la luz emitida desde esta región está impulsada por la luz solar, el equipo sugiere que debe haber otro mecanismo que altere la forma y la estructura de la atmósfera superior.

"Una forma de cambiar esta estructura es mediante ondas gravitatorias, similares a las olas que rompen en una playa, creando ondulaciones en la arena", explicó Henrik. "Estas ondas se generan en las profundidades de la turbulenta atmósfera inferior, alrededor de la Gran Mancha Roja, y pueden viajar en altitud, cambiando la estructura y las emisiones de la atmósfera superior".

Los científicos esperan realizar en el futuro observaciones de seguimiento con Webb de estos intrincados patrones de ondas para investigar cómo se mueven dentro de la atmósfera superior del planeta y desarrollar nuestra comprensión del balance energético de esta región y cómo cambian las características con el tiempo.

Estos hallazgos también pueden servir de apoyo al Jupiter Icy Moons Explorer de la ESA, Juice, que se lanzó el 14 de abril de 2023. Juice realizará observaciones detalladas de Júpiter y sus tres grandes lunas oceánicas -Ganímedes, Calisto y Europa- con un conjunto de instrumentos de teledetección, geofísicos e in situ. La misión caracterizará estas lunas como objetos planetarios y posibles hábitats, explorará en profundidad el complejo entorno de Júpiter y estudiará el sistema de Júpiter en su conjunto como arquetipo de los gigantes gaseosos de todo el universo.

Referencia de la noticia:

Melin, H., O’Donoghue, J., Moore, L. et al. Ionospheric irregularities at Jupiter observed by JWST. Nat Astron (2024). https://doi.org/10.1038/s41550-024-02305-9