Júpiter y sus lunas orbitales podrían ser el lugar más enigmático de nuestro sistema solar, un colosal gigante gaseoso donde incesantes tormentas azotan sobre un mar de metal líquido electrificado, rodeado por un extenso cinturón de radiación extrema y un séquito de lunas satélite que comprende desde el cuerpo volcánico más violento del sistema hasta el lugar más probable para albergar vida extraterrestre.
Eventos extraordinarios ocurren en las cercanías de Júpiter, y es esta peculiaridad lo que despierta el interés de la NASA por investigar más a fondo el planeta y su sistema de lunas.
Desde Galileo hasta Juno, ya hemos aprendido mucho sobre cómo opera Júpiter, pero con cada nuevo descubrimiento surgen aún más preguntas sin respuesta.
Así que vamos a hablar de algunos de los misterios de Júpiter que la NASA todavía está tratando de resolver.
ÍNDICE
El Misterio de Júpiter y sus lunas
El gigante gaseoso
Usamos el término gigante gaseoso con frecuencia, y es una forma fácil de hacernos una idea de lo que está hecho un planeta como Júpiter, pero hay muchas cosas realmente extrañas sucediendo en y alrededor de todo ese gas.
Obviamente, Júpiter es gigantesco.
Para tener una idea de su tamaño, si la Tierra fuera una uva, Júpiter sería una pelota de baloncesto. Es tan grande que el viejo Galileo Galilei, en la década de 1600, pudo identificarlo claramente, junto con las cuatro lunas más grandes, con solo su telescopio de mano.
Pero a pesar de su enorme tamaño, Júpiter tiene una densidad muy baja, solo aproximadamente una cuarta parte de la de la Tierra. Gracias a ello, así es como sabemos que debe estar compuesto principalmente de gas, y la mayoría de su composición debe ser hidrógeno y helio, ya que son los dos elementos más ligeros conocidos.
De hecho, tiene una composición muy similar a la del Sol.
Todos conocemos bastante bien la superficie de Júpiter, es un loco Technicolor de tormentas y patrones de nubes furiosos. Los colores de la superficie son creados por la exposición de las nubes a base de amoníaco a la radiación solar.
A continuación podéis ver una recreación de Júpiter. La foto que encabeza este artículo, por su parte, es una foto real de Júpiter tomada por la sonda Juno.
Las nubes más jóvenes en Júpiter son blancas, han sido agitadas desde abajo de la superficie visible. Las nubes más rojas son las más viejas, han absorbido más luz del sol. Y a medida que te alejas del ecuador hacia los polos, se suma el color azul. Por alguna razón, todavía no estamos completamente seguros de por qué.
La Gran Mancha Roja de Júpiter es un vórtice descomunal que ha soplado sin cesar desde que se capturaron las primeras miradas telescópicas, es un fenómeno que desafía el tiempo.
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Cómo construiremos una civilización subterránea en MarteEste ciclón antagónico, un anticiclón que se mueve contracorriente al giro habitual de las manecillas del reloj, azota el espacio con vientos que alcanzan velocidades de hasta 300 kilómetros por hora. No estamos seguros de cuánto tiempo tiene o si es una característica permanente de Júpiter.
Lo que sí hemos percibido es su transformación: en el lapso comparativamente breve de nuestra vigilancia, ha encogido y alterado su silueta. De una forma oval que una vez triplicó el diámetro terrestre, ha mutado a un contorno más circular, apenas superando en amplitud a nuestro propio planeta.
Pero esa ni siquiera es la tormenta más interesante en Júpiter. ¿Alguna vez has visto el polo sur de Júpiter? Es lo más loco que hay.
Hay seis tormentas ciclónicas que se encuentran de forma permanente en el polo, cinco de ellas están dispuestas en una forma de pentágono geométrico perfecto, con la sexta tormenta justo en el centro de todo. Se ve exactamente como el portal al infierno. Es aterrador pero fascinante.
Y el polo norte es aún más activo, solo que con un aspecto menos ominoso. Es un solo ciclo gigante rodeado por un círculo casi perfecto de ocho ciclones más pequeños.
A continuación podéis ver una fotografía real de Júpiter tomada por la sonda Juno.
La composición de Júpiter
La teoría general es que esta capa nublada tormentosa tiene varios miles de kilómetros de espesor, de nubes a base de amoníaco en la parte superior a probablemente nubes a base de agua más abajo.
Hay una enorme cantidad de agua en la atmósfera de Júpiter, tanta que probablemente fue el agua de Júpiter la que sembró la Tierra y creó vida aquí en algún momento.
Las nubes dan paso a capas interiores de hidrógeno, y aquí las cosas se ponen realmente extrañas. A medida que el calor y la presión aumentan dentro del planeta debido a su enorme gravedad, los átomos de hidrógeno se comprimen en forma líquida.
Entonces, en algún punto allá abajo, hay un mundo oceánico compuesto en su mayoría de hidrógeno líquido.
Más profundo todavía, la temperatura y la presión aumentan tanto que el hidrógeno adquiere un estado líquido metálico. A esto se le llama hidrógeno metálico.
Es probablemente muy similar al mercurio líquido. La presión también libera los electrones de los átomos de hidrógeno, creando un flujo libre de carga eléctrica a través del metal líquido.
Y por último, en algún lugar por ahí en el medio, hay una colección de material rocoso sólido, pero no hay un núcleo sólido en el corazón de Júpiter.
A los científicos les gusta referirse a esto como un “núcleo difuso“, lo que significa que la roca sólida y el metal están todos entremezclados con esta masa de hidrógeno. No hay una clara línea de demarcación entre los dos, y tampoco estamos seguros de por qué es así.
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SpaceX en 2050: El futuro de la exploración espacialEl cinturón de radiación y sus lunas
Mientras nos movemos hacia afuera, encontramos un cinturón gigante de radiación extrema que rodea a Júpiter.
Es la zona más radiactiva de todo el sistema solar.
Esto se debe al enorme y poderoso campo magnético que Júpiter crea desde su centro de hidrógeno electrificado. Todas las lunas de Júpiter orbitan dentro de esta magnetosfera. Es enorme.
Este campo magnético atrapa todas las partículas cargadas del espacio alrededor de Júpiter. La colección de partículas proviene de la propia atmósfera de Júpiter, junto con las partículas captadas de los vientos solares.
Pero la fuente más grande de materia proviene en realidad de la luna de Júpiter más cercana, Ío.
El satélite galileano Ío es el cuerpo más volcánicamente activo de todo el sistema solar.
Las erupciones volcánicas son tan violentas y épicas que se pueden ver claramente desde el espacio mediante satélites en órbita. Estos volcanes arrojan aproximadamente una tonelada de gas dióxido de azufre a la región del espacio alrededor de Júpiter. Todas estas moléculas quedan atrapadas por el campo magnético, donde se descomponen y se ionizan en material radiactivo.
En el extremo opuesto del espectro de las lunas de Júpiter se encuentra Europa. La superficie de esta luna está compuesta principalmente por hielo de agua sólida y se renueva constantemente.
Las características distintivas de la superficie de Europa son las largas grietas que recorren todo el planeta.
Se ven como estas venas rojas oscuras que serpentean al azar por la superficie. El color probablemente se debe a los minerales similares a la arcilla que suben desde debajo de la corteza y a la combinación de las grietas y la superficie lisa y joven.
Aquí podéis ver una fotografía real coloreada de la superficie de Europa tomada por la sonda Galileo:
Sabemos que debe haber una capa de agua líquida oculta debajo de la superficie congelada. La superficie de Europa es increíblemente fría; no hay calor proveniente del Sol a esta distancia, por lo que el agua está tan congelada como el granito.
Creemos que el interior líquido es posible gracias al calentamiento geotérmico desde el núcleo rocoso sólido de la luna. El calor del núcleo y las frecuentes grietas en la superficie son causadas por el tirón gravitacional de Europa por parte de Júpiter.
Este proceso se llama flexión mareal, es un proceso similar a cómo afecta la Luna a los océanos aquí en la Tierra, pero a una potencia mucho mayor, donde la gravedad de Júpiter está constantemente estirando y comprimiendo a Europa hasta su núcleo. Esto bombea energía hacia el centro de la luna y genera calor.
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Gracias a una serie de misiones espaciales de la NASA, hemos podido fotografiar y medir Júpiter y sus lunas más cercanas.
Desde la nave Voyager hasta Galileo y la misión más reciente, Juno, que todavía está activa en el sistema de Júpiter.
De hecho, Juno acaba de tomar esta nueva imagen de Ío en diciembre de 2022:
Es una foto infrarroja que muestra todos los puntos calientes volcánicos en la superficie de la luna.
La humanidad tiene planes de misiones de exploración aún más ambiciosas en camino. La NASA enviará un orbitador a Europa en 2024 que llamarán Clipper. Esta sonda nos ayudará a determinar las características del océano subsuperficial, los componentes químicos de la atmósfera, las características de la superficie y la naturaleza del campo magnético alrededor de Europa.
Esta investigación nos acercará mucho a determinar si la luna realmente tiene la capacidad de albergar vida.
Para evitar la exposición prolongada a la radiación de Júpiter, el Clipper no permanecerá alrededor de Europa durante toda la misión. En su lugar, realizará una amplia órbita que pasará a través de la zona de exposición solo una vez cada dos semanas, y escaneará Europa a medida que pase.
Hay tanta radiación alrededor de Júpiter que en realidad es destructiva para las computadoras y la robótica, por lo que orbitar Europa haría que la duración de la misión fuera muy corta. Sería una carrera para recolectar y transferir datos antes de que la nave sea destruida por el planeta Júpiter.
En su lugar, hará alrededor de 50 pasadas durante el curso de la misión de cuatro años, y el acercamiento más cercano llevará a la nave a solo 25 kilómetros de distancia.
El nombre de la nave proviene de los clippers de tres mástiles del siglo XIX, que podían transportar mercancías a través del océano en solo dos semanas.
La esperanza es que Clipper llegue a Europa para 2030.
No quedándose atrás, la Agencia Espacial Europea también tiene sus propios planes para explorar el sistema de Júpiter. Su sonda se llama Explorador de Lunas Heladas de Júpiter, o JUICE.
Su misión será explorar Júpiter y tres de sus lunas heladas: Ganimedes, Calisto y Europa.
El objetivo final de la ESA es proporcionar la exploración más completa hasta ahora de Júpiter y sus lunas, buscando especialmente las zonas habitables en los océanos subsuperficiales que podrían albergar la primera vida conocida fuera de la Tierra.
JUICE fue lanzado con éxito desde el Puerto Espacial de Kuru, en la Guayana Francesa, el 14 de abril de 2023.
Viajará a través de nuestro sistema solar con la esperanza de llegar a Júpiter en 2031.
Hay mucho por ver, estudiar y descubrir en el planeta gigante y el espacio que lo rodea y por ello Júpiter es un punto de interés tan importante para la NASA y para el resto de agencias del mundo.
El sistema de Júpiter es esencialmente como un mini sistema solar en sí mismo. Cuanto más entendamos sobre Júpiter, más secretos desbloquearemos sobre el origen de nuestro sistema solar y la naturaleza de la vida tal como la conocemos.
Lamentablemente, tendremos que esperar unos siete años más para ver lo que esta próxima generación de sondas espaciales puede lograr.
De todos modos, os dejo esta impresionante fotografía de Europa captada por Juno para terminar este artículo con un buen sabor de boca. Y si queréis ver más os dejo la página de la NASA dedicada a Juno.
