Los científicos espaciales de la Universidad de Leicester trabajaron con colegas de la Agencia Espacial Japonesa (JAXA), la Universidad de Boston, el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA y el Instituto Nacional de Tecnología de la Información y las Comunicaciones (NICT) para revelar el mecanismo secreto detrás del calentamiento atmosférico de Júpiter.
Ahora, utilizando datos del Observatorio Keck en Hawaii, los astrónomos han creado el mapa global más detallado de la atmósfera superior del gigante gaseoso, confirmando por primera vez que las poderosas auroras de Júpiter son responsables de generar calentamiento en todo el planeta.
El Dr. James O’Donoghue es investigador en JAXA, autor principal del artículo de investigación, afirmó: “Primero comenzamos a tratar de crear un mapa de calor global de la atmósfera más alta de Júpiter en la Universidad de Leicester. La señal no era lo suficientemente brillante como para revelar nada fuera de las regiones polares de Júpiter en ese momento, pero con las lecciones aprendidas de ese trabajo logramos trabajar con tiempo en uno de los telescopios más grandes y competitivos de la Tierra algunos años más tarde”.
Utilizando el telescopio Keck se pudieron producir mapas de temperatura de extraordinario detalle. Descubrieron que las temperaturas comienzan muy altas dentro de la aurora, como se esperaba de trabajos anteriores, pero ahora pudieron observar que la aurora de Júpiter, a pesar de ocupar menos del 10% del área del planeta, parece estar calentando todo.
“Ha habido un acertijo desde hace mucho tiempo en la delgada atmósfera en la parte superior de cada planeta gigante dentro de nuestro sistema solar. Con cada misión espacial a Júpiter, junto con las observaciones desde tierra, durante los últimos 50 años, hemos medido consistentemente que las temperaturas ecuatoriales son demasiado altas”, agregó el Dr. Tom Stallard de la Universidad de Leicester, quien también participó en el estudio.
Esta ‘crisis energética’ ha sido un problema de larga data, pues hasta ahora los modelos implementados por los científicos no habían logrado mapear correctamente cómo fluye el calor de la aurora en Júpiter, o si hay alguna fuente de calor desconocida cerca del ecuador.
“Este artículo describe cómo hemos cartografiado esta región con un detalle sin precedentes y hemos demostrado que, en Júpiter, el calentamiento ecuatorial está directamente asociado con el calentamiento de las auroras”, dijo Stallard
Las auroras ocurren cuando las partículas cargadas quedan atrapadas en el campo magnético de un planeta. Estas espirales a lo largo de las líneas de campo hacia los polos magnéticos del planeta, golpean átomos y moléculas en la atmósfera para liberar luz y energía.
En la Tierra, esto conduce al característico espectáculo de luces que forman las Aurora Boreal y Australis. En Júpiter, el material que arroja su luna volcánica, Io, conduce a la aurora más poderosa del Sistema Solar y a un calentamiento enorme en las regiones polares del planeta.
Aunque las auroras jovianas han sido durante mucho tiempo un candidato principal para calentar la atmósfera del planeta, las observaciones hasta ahora no han podido confirmar o negar esto.
Los mapas anteriores de la temperatura atmosférica superior se formaron utilizando imágenes que constan de solo varios píxeles. Esta no es una resolución suficiente para ver cómo podría cambiar la temperatura en todo el planeta, lo que proporciona pocas pistas sobre el origen del calor adicional.
Los investigadores crearon cinco mapas de la temperatura atmosférica en diferentes resoluciones espaciales, con el mapa de mayor resolución que muestra una medición de temperatura promedio para cuadrados de dos grados de longitud “alto” por dos grados de latitud “ancho”.
El equipo rastreó más de 10,000 puntos de datos individuales, solo mapeando puntos con una incertidumbre de menos del cinco por ciento.
Los modelos de las atmósferas de los gigantes gaseosos sugieren que funcionan como un refrigerador gigante, con energía térmica extraída del ecuador hacia el polo y depositada en la atmósfera inferior en estas regiones polares.
Estos nuevos hallazgos sugieren que las auroras que cambian rápidamente pueden impulsar ondas de energía contra este flujo hacia los polos, permitiendo que el calor llegue al ecuador.
Las observaciones también mostraron una región de calentamiento localizado en la región subauroral que podría interpretarse como una onda limitada de calor que se propaga hacia el ecuador, lo que podría interpretarse como evidencia del proceso que impulsa la transferencia de calor.
La investigación planetaria en la Universidad de Leicester abarca todo el sistema joviano, desde la magnetosfera y la atmósfera del planeta, hasta su diversa colección de satélites.
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