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Martes, 2 abril 2013
Astronomía

Onda de Rossby en la atmósfera de Júpiter

En la turbulenta atmósfera de Júpiter, los espacios vacíos sin nubes son tan excepcionales que los más grandes reciben el nombre especial de "puntos calientes". Cómo se forman exactamente estos claros o calveros y por qué se encuentran sólo en las proximidades del ecuador del planeta, han sido misterios muy debatidos por la comunidad científica. Ahora, valiéndose de imágenes captadas por la sonda espacial Cassini de la NASA, los científicos han encontrado nuevas evidencias respaldando la idea de que los puntos calientes en la atmósfera de Júpiter son creados por una Onda de Rossby, un patrón que en la Tierra interviene en la dinámica de la atmósfera y en la del mar.

Ésta es la primera vez que la forma de múltiples puntos calientes ha podido ser rastreada detalladamente durante un tiempo sustancial.

El equipo de Ashwin Vasavada, del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, en Pasadena, California, y David Choi, del Centro Goddard de Vuelos Espaciales de la NASA, en Greenbelt, Maryland, Estados Unidos, generó filmaciones aceleradas, mediante la técnica de tomar una foto cada cierto periodo de tiempo y luego usarlas a modo de fotogramas, a partir de cientos de observaciones tomadas a fines del año 2000 por la sonda espacial Cassini cuando, en su viaje hacia Saturno, pasó muy cerca de Júpiter.

Abarcando un período de aproximadamente dos meses de observación, en el estudio se han examinado los cambios diarios y semanales en el tamaño y la forma de los puntos calientes, cada uno de los cuales ocupa un área más grande que América del Norte, por término medio.

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El oscuro punto caliente en esta imagen con colores falsos tomada por la sonda espacial Cassini es una ventana hacia capas profundas de la atmósfera de Júpiter. Alrededor de él hay nubes más altas, con colores que indican a qué capa de la atmósfera pertenecen. (Imagen: NASA/JPL-Caltech/SSI/GSFC)

La mayor parte de lo que se conocía sobre los puntos calientes se obtuvo a partir de la misión de la sonda espacial Galileo de la NASA. Dicha misión incluyó la liberación de una cápsula de descenso que se internó dentro de un punto caliente en 1995. Ésta ha sido la primera, y hasta ahora la única, investigación in situ de la atmósfera de Júpiter.

Como los puntos calientes son espacios sin nubes, proporcionan ventanas a través de las cuales es factible observar capas más internas de la atmósfera que normalmente no pueden ser observadas, incluyendo quizá la capa donde se forman nubes de agua. En las fotografías con luz visible, los puntos calientes aparecen oscuros, pero dado que las capas más profundas son más cálidas, en las fotos tomadas con luz infrarroja esos mismos puntos aparecen como zonas muy luminosas; de hecho, se les llama puntos calientes en un sentido bastante literal.

Una hipótesis para explicar su existencia es que los puntos calientes se forman cuando grandes masas gaseosas se hunden en la atmósfera y se calientan o pierden su humedad en el proceso. Pero la llamativa regularidad de los puntos calientes ha llevado a algunos investigadores a sospechar que hay una onda atmosférica involucrada en el proceso. Ciertos patrones de posicionamiento de los puntos calientes se podrían explicar por una onda que empuja el aire frío hacia abajo, despedazando las nubes locales, y haciendo ascender aire cálido. El trabajo con modelos digitales ha respaldado esta hipótesis.

Los investigadores han podido observar que los movimientos de los puntos calientes encajan con el patrón de una Onda de Rossby en la atmósfera. En la Tierra, las Ondas de Rossby desempeñan un papel importante en la meteorología. Una onda de este tipo viaja alrededor de nuestro planeta, pero periódicamente se desvía al norte y al sur.

En el caso de Júpiter, la onda responsable de la formación de los puntos calientes también circunvala al planeta de oeste a este, pero en vez de oscilar al norte y al sur, oscila hacia arriba y hacia abajo en la atmósfera. Los investigadores estiman que esta onda puede tener una amplitud entre el pico más alto y su valle más bajo de entre 24 y 50 kilómetros de altitud (entre 15 y 30 millas) aproximadamente.

La misión Cassini-Huygens es fruto de la cooperación entre la NASA, la Agencia Espacial Europea (ESA) y la Agencia Espacial Italiana.

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