Revoloteando alrededor de Júpiter y sus 79 lunas se encuentra la nave espacial Juno, un satélite financiado por la NASA que envía imágenes del planeta más grande de nuestro sistema solar a los investigadores en la Tierra. Estas fotografías han brindado a los oceanógrafos la materia prima para un nuevo estudio publicado hoyen Física de la naturaleza que describe la rica turbulencia en los polos de Júpiter y las fuerzas físicas que impulsan los grandes ciclones.
La autora principal, Lia Siegelman, oceanógrafa física y becaria postdoctoral en la Institución Scripps de Oceanografía de la Universidad de California en San Diego, decidió continuar con la investigación después de notar que los ciclones en el polo de Júpiter parecen compartir similitudes con los vórtices oceánicos que estudió durante sutiempo como estudiante de doctorado Usando una serie de estas imágenes y principios utilizados en la dinámica de fluidos geofísicos, Siegelman y sus colegas proporcionaron evidencia para una hipótesis de mucho tiempo de que la convección húmeda, cuando sube aire más caliente y menos denso, impulsa estos ciclones.
"Cuando vi la riqueza de la turbulencia alrededor de los ciclones jovianos con todos los filamentos y remolinos más pequeños, me recordó la turbulencia que se ve en el océano alrededor de los remolinos", dijo Siegelman. "Estos son especialmente evidentes en alta resoluciónimágenes satelitales de floraciones de plancton, por ejemplo."
Siegelman dice que comprender el sistema de energía de Júpiter, una escala mucho mayor que la de la Tierra, también podría ayudarnos a comprender los mecanismos físicos que intervienen en nuestro propio planeta al resaltar algunas rutas de energía que también podrían existir en la Tierra.
"Poder estudiar un planeta que está tan lejos y encontrar física que se aplique allí es fascinante", dijo. "Surge la pregunta, ¿estos procesos también son válidos para nuestro propio punto azul?"
Juno es la primera nave espacial en capturar imágenes de los polos de Júpiter; los satélites anteriores orbitaron la región ecuatorial del planeta, brindando vistas de la famosa Mancha Roja del planeta. Juno está equipada con dos sistemas de cámaras, una para imágenes de luz visible y otra que capturafirmas de calor utilizando el Jovian Infrared Auroral Mapper JIRAM, un instrumento en la nave espacial Juno apoyado por la Agencia Espacial Italiana.
Siegelman y sus colegas analizaron una serie de imágenes infrarrojas que capturaban la región polar norte de Júpiter y, en particular, el cúmulo de vórtices polares. A partir de las imágenes, los investigadores pudieron calcular la velocidad y la dirección del viento siguiendo el movimiento de las nubes entre las imágenes. A continuación, elEl equipo interpretó las imágenes infrarrojas en términos del grosor de las nubes. Las regiones cálidas corresponden a nubes delgadas, donde es posible ver más profundamente en la atmósfera de Júpiter. Las regiones frías representan una espesa capa de nubes que cubre la atmósfera de Júpiter.
Estos hallazgos dieron a los investigadores pistas sobre la energía del sistema. Dado que las nubes jovianas se forman cuando sube aire más caliente y menos denso, los investigadores descubrieron que el aire que asciende rápidamente dentro de las nubes actúa como una fuente de energía que alimenta escalas más grandes hasta elgrandes ciclones polares y circumpolares.
Juno llegó por primera vez al sistema joviano en 2016, proporcionando a los científicos la primera mirada a estos grandes ciclones polares, que tienen un radio de aproximadamente 1000 kilómetros o 620 millas. Ocho de estos ciclones ocurren en el polo norte de Júpiter, y cincoen su polo sur. Estas tormentas han estado presentes desde esa primera vista hace cinco años. Los investigadores no están seguros de cómo se originaron o por cuánto tiempo han estado circulando, pero ahora saben que la convección húmeda es lo que las sostiene. Los investigadores primero plantearon la hipótesis de esta energía.transferir después de observar relámpagos en tormentas en Júpiter.
Juno continuará orbitando Júpiter hasta 2025, brindando a los investigadores y al público imágenes novedosas del planeta y su extenso sistema lunar.
Seigelman está financiado a través del Programa Postdoctoral de Oceanografía de la Institución Scripps, trabajando en el laboratorio del oceanógrafo físico William Young, cuyo trabajo cuenta con el apoyo de la Fundación Nacional de Ciencias.
Fuente de la historia:
Materiales proporcionado por Universidad de California - San Diego. Original escrito por Lauren Fimbres Wood y Chase Martin. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
