Misión de la NASA revela “rayos superficiales” y otros misterios de Júpiter

La misión Juno de la NASA reveló que el planeta más grande del sistema solar es el hogar de lo que se llama “rayos superficiales” que  contienen una solución de agua y amoniaco, y otros secretos como las “bolas de champiñón” de Júpiter.

Los “rayos superficiales” son una forma inesperada de descarga eléctrica que se origina en las nubes y también tienen lugar en la Tierra pero a diferencia de Júpiter, éstas son sólo de agua.

Desde que la misión Voyager de la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA) vio por primera vez los rayos de Júpiter en 1979, se pensó que eran similares a los de la Tierra, sin embargo, la nueva misión mostró a los expertos que los relámpagos observados en el lado oscuro de Júpiter por la Unidad de Referencia Estelar de Juno eran destellos más pequeños y menos profundos, lo que quiere decir que se originaron en altitudes mucho más altas en la atmósfera de lo que se suponía anteriormente”, dijo Heidi Becker, líder de Investigación en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA y el autor principal del artículo de Nature donde se publicarán los hallazgos el jueves 6 de agosto.

Todas las observaciones previas a las de Juno, vieron los rayos como puntos brillantes en las nubes de Júpiter, lo que sugiere que los destellos se originaron en nubes de aguas profundas, pero ahora con este descubrimiento, Becker y su equipo sugieren que las poderosas tormentas eléctricas de Júpiter arrojan cristales de hielo de agua a la atmósfera del planeta, a más de 25 kilómetros por encima de las nubes de agua de Júpiter, donde encuentran vapor de amoniaco atmosférico que derrite el hielo, y forma una solución de agua y amoniaco.

Esto ocurre a una altitud tan elevada, que las temperaturas están por debajo de menos 88 grados Celsius, demasiado frío para que exista agua líquida pura.”En estas altitudes, el amoniaco actúa como un anticongelante, bajando el punto de fusión del hielo de agua y permitiendo la formación de una nube con líquido de amoniaco-agua”, dijo Becker. 

“En este nuevo estado, las gotas de líquido de amoniaco-agua que caen pueden chocar con los cristales de hielo de agua y electrificar las nubes. Esto fue una gran sorpresa, ya que las nubes de agua de amoníaco no existen en la Tierra”.

Según los expertos, este descubrimiento de los “rayos superficiales” de Júpiter se convierten en otro enigma sobre el funcionamiento interno de la atmósfera de Júpiter, debido a que Juno también descubrió que faltaba amoniaco en la mayor parte de la atmósfera de Júpiter y que la cantidad de éste cambia a medida que se adentra en la atmósfera de Júpiter.

Scott Bolton, investigador principal de Juno en el Southwest Research Institute en San Antonio, dijo que “anteriormente, los científicos sabían que faltaban pequeñas bolsas de amoniaco, pero nadie se dio cuenta de la profundidad de estas bolsas o de que cubrían la mayor parte de Júpiter.

“Estábamos luchando por explicar el agotamiento del amoniaco sólo con lluvia de agua de amoniaco, pero la lluvia no podía ser lo suficientemente profunda como para igualar las observaciones. Me di cuenta de que un sólido, como una piedra de granizo, podría profundizarse y absorber más amoniaco. Por lo que cuando Heidi descubrió loa relámpagos poco profundos, fue posible darse cuenta de que había pruebas de que el amoniaco se mezclaba con agua en la atmósfera y, por lo tanto, el rayo era una pieza clave del rompecabezas”, dijo Bolton.

Las “bolas de champiñones” de Júpiter

Otros nuevos hallazgos sugieren que las violentas tormentas eléctricas por las que se conoce al gigante gaseoso pueden formar granizo con gran cantidad de amoniaco, que el equipo científico de Juno llama “bolas de champiñones” que secuestran amoniaco y agua en la atmósfera superior y las llevan a las profundidades de la atmósfera de Júpiter.

Las “bolas de champiñones” son capas de granizados de agua-amoniaco y hielo cubiertos por una corteza de hielo de agua más gruesa, las cuales se generan de manera similar a la del granizo en la Tierra.

“Eventualmente, las bolas de hongo se vuelven tan grandes que incluso las corrientes ascendentes no pueden contenerlas, y caen más profundamente en la atmósfera, encontrando temperaturas aún más cálidas, donde eventualmente se evaporan por completo”, dijo Tristan Guillot, un co-investigador de Juno de la Universidad. Côte d’Azur en Niza, Francia, y autor principal del artículo  publicado ayer en el Journal of Geophysical Research: Planets donde se reportaron estos hallazgos.

“Su acción arrastra el amoniaco y el agua a niveles profundos en la atmósfera del planeta. Eso explica por qué no vemos mucho en estos lugares con el Radiómetro de microondas de Juno”, señala Guillot.

¿Qué tienen que ver los “rayos superficiales” y las “bolas de champiñón”?

“Combinar estos dos resultados fue crítico para resolver el misterio del amoniaco perdido de Júpiter, ya que en realidad no falta el amoniaco; simplemente se transporta hacia abajo disfrazado, se ha camuflado al mezclarse con agua”, dijo Scott Bolton. 

“La solución es muy simple y elegante con esta teoría: cuando el agua y el amoniaco están en un estado líquido, son invisibles para nosotros hasta que alcanzan una profundidad donde se evaporan, y eso es bastante profundo”.

Comprender la meteorología de Júpiter permite a los científicos desarrollar teorías de la dinámica atmosférica para todos los planetas del sistema solar, así como para los exoplanetas que se descubren.