Un Júpiter completamente nuevo: primeros resultados científicos de la misión JUNO de la NASA

Los resultados científicos Iniciales de la misión Juno de la NASA a Júpiter retratan al planeta más grande de nuestro Sistema Solar como un gigantesco mundo turbulento complejo, con ciclones polares del tamaño de la Tierra, con sistemas de tormentas que se hunden y viajan profundamente  al corazón del gigante de gas y , con un campo magnético mamut con protuberancias, que puede indicar que se generó más cerca de la superficie del planeta de lo que se pensaba.

“Estamos muy contentos de compartir estos primeros descubrimientos, que nos ayudan a comprender mejor lo que hace a Júpiter tan fascinante”, dijo Diane Brown, encargada del programa  Juno de la NASA en Washington. “Fue un largo viaje para llegar a Júpiter, pero estos primeros resultados ya demuestran que valía la pena el viaje.”

Juno se lanzó el 5 de Agosto de 2011 y  entró en órbita de Júpiter, el 4 de Julio de 2016. Los resultados de la primera pasada de recopilación de datos, que voló a cerca de 2.600 millas (4.200 kilómetros)  de los remolinos en el tope de las nubes de Júpiter el 27 de Agosto, se  publicaron esta semana en dos artículos en la revista Science, así como 44 artículos en el Geophysical Research Letters.

“Sabíamos que, al acercarnos, Júpiter nos arrojaría algunas curvas,” dijo Scott Bolton, Investigador Principal  de Juno, del Instituto de Investigación del Suroeste (SwRI) en San Antonio. “Pero ahora que estamos aquí nos encontramos con que Júpiter nos sorprende. Hay tantas cosas ocurriendo aquí que no esperábamos, que hemos tenido que dar un paso atrás y empezar a replanteranos esto como un Júpiter completamente nuevo”.

Entre los hallazgos que desafían nuestras suposiciones previas, están los proporcionados por el generador de imágenes de Juno,la  JunoCam. Las imágenes muestran que los dos polos de Júpiter están cubiertos en  tormentas arremolinadas del tamaño de la Tierra que están densamente agrupadas y se rozan entre sí.

“Estamos perplejos en cuanto a cómo podrían formarse, si esa configuración es estable , y por qué el Polo Norte de Júpiter no se ve como el Polo Sur”, dijo Bolton. “Estamos preguntándonos si este es un sistema dinámico, y estamos ahora viendo sólo un estado del mismo, y durante el próximo año lo veremos desaparecer, o bien si se trata de una configuración estable y estas tormentas están circulando una alrededor de la otra? “

Imágenes de los dos Polos de Júpiter tomadas por la sonda ”Juno”. Los científicos se cuestionan el por qué de la diferencia entra ambos polos y si estas configuraciones son estables.

 Créditos: NASA / JPL-Caltech / SwRI.

Otra sorpresa viene del  Radiómetro de Microondas (MWR) de Juno, que toma muestras de la radiación térmica de microondas de la atmósfera de Jupiter, desde la parte superior de las nubes de amoníaco a lo profundo dentro de su atmósfera. Los datos del MWR indican que los icónicos cinturones y zonas de Júpiter son misteriosos, con el cinturón cerca del ecuador penetrando muy profundo en el interior del planeta, mientras que los cinturones y zonas en otras latitudes parecen evolucionar a otras estructuras. Los datos sugieren que el amoniaco es bastante variable y sigue aumentando con la profundidad tanto  como podemos ver con el MWR, que son unos pocos cientos de millas o kilómetros.

En el corte de la derecha, el color naranja significa alta abundancia de amoniaco y el azul  baja abundancia de amoniaco. Júpiter parece tener una banda alrededor de su ecuador con alta  abundancia de amoniaco, con una columna que se muestra en naranja. Esto es contrario a las expectativas de los científicos de que el amoníaco estaría mezclado  uniformemente. Crédito de la imagen: NASA / JPL-Caltech / SwRI. Más información.

Antes de la misión Juno, se sabía que Júpiter tenía el campo magnético más intenso en el Sistema Solar. Las mediciones de la magnetosfera del planeta masivo, a partir de la investigación con el magnetómetro (MAG) de Juno, indican que el campo magnético de Júpiter es aún más fuerte que lo predicho por los modelos , y  con forma más irregular. Los datos de MAG indican que el campo magnético superó con creces las expectativas, alcanzando 7.766 Gauss, unas 10 veces más fuerte que el campo magnético más fuerte encontrado en la Tierra.

“Juno nos da una visión del campo magnético cerca de Júpiter que nunca habíamos tenido antes”, dijo Jack Connerney,  Investigador Principal Adjunto y lider de la investigación del campo magnético de la misión en el  Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland . “Vemos que el campo magnético (cercano al planeta)  tiene muchas protuberancias: es más fuerte en algunos lugares y más débil en otros Esta distribución desigual sugiere que el campo podría ser generado por el mecnismo de dínamo más cerca de la superficie, por encima de la capa de hidrógeno metálico Cada sobrevuelo  que se ejecuta nos lleva más cerca de poder determinar dónde y cómo funciona la dínamo de Júpiter “.

Como Juno pasó mucho más cerca de la superficie de Júpiter que cualquier nave espacial anterior, los científicos encontraron un campo  magnético con” protuberancias” que es más fuerte en algunos lugares y más débil en otros. El camino orbital de Juno se ilustra con la curva en negro. Los contornos generales de colores que cubren todo el planeta representan la magnitud del campo magnético en la superficie de Júpiter basado en modelos pre-existentes. Los parches localizados de fuentes magnéticas dispuestas cerca de la trayectoria de Juno ilustran las variaciones espaciales de pequeña escala en el campo magnético interno observado por primera vez por Juno. Esta representación se discute más en la edición especial sobre Juno del Geofísica Research Letters. Las 32 órbitas de mapeo de Juno, igualmente repartidas por el planeta en longitud, con el tiempo traerá a luz el campo magnético de Júpiter en un enfoque nítido. (Ver figura siguiente con las órbitas de Juno). Créditos: NASA / JPL-Caltech / SwRI / GSFC / Harvard.

Juno también está diseñado para estudiar la magnetosfera polar y el origen de las poderosas auroras de Júpiter – sus luces del norte y del sur. Estas emisiones aurorales son causadas por partículas que recogen energía, chocando  en moléculas atmosféricas. Las observaciones iniciales de Juno indican que el proceso parece funcionar de manera diferente en Júpiter que en la Tierra.

Esta imagen combina una imagen en el rango visible  tomada con el telescopio espacial Hubble  ( tomada en la primavera de 2014 ) y las observaciones de sus auroras en el ultravioleta, tomadas en el 2016.  Crédito:NASA, ESA. Ver video, tomado por el Hubble.. Más información. Ver video tomado por Juno.

Juno está en una órbita polar alrededor de Júpiter, y la mayor parte de cada órbita transcurre bien lejos del gigante de gas. Pero, una vez cada 53 días, su trayectoria se aproxima a Júpiter  por encima de su polo norte, donde comienza un tránsito de dos horas (de polo a polo) volando de norte a sur, con sus ocho instrumentos científicos  recogiendo datos y su cámara de difusión pública JunoCam, tomando fotos . La descarga de seis megabytes de datos recogidos durante un tránsito puede tomar 1,5 días.

La curva blanca que atraviesa la imagen de arriba a abajo, es la trayectoria de la nave espacial Juno, que se acerca a Júpiter por encima de su Polo Norte y se retira por debajo del Polo Sur del planeta, siempre transitando fuera del los cinturones de radiación de la magnetósfera del planeta (zona de color amarillo intenso). Las líneas de campo dibujadas representan al campo lejano a Júpiter. El campo magnético cercano registrado por Juno, que no se muestra en la figura, está lleno de protuberancias donde el campo es más intenso y otras zonas entre ellas donde el campo es más débil, sugiriendo que el mecanismo de dínamo que lo genera, tiene lugar más cerca de la superficie de lo que se pensaba. Créditos: NASA / JPL-Caltech / SwRI.