Misteriosos patrones en las temperaturas de Júpiter

Archivo - Estas imágenes infrarrojas de Júpiter con color añadido fueron obtenidas por el Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral en 2016 y contribuyeron al nuevo estudio. - ESO / L.N. FLETCHER - Archivo

   MADRID, 19 Dic. (EUROPA PRESS) -

   Cuatro décadas de observaciones de naves espaciales y telescopios terrestres han revelado patrones inesperados en la forma en que las temperaturas de los cinturones de Júpiter cambian con el tiempo.

   Se trata del estudio más largo jamás realizado sobre las temperaturas de la troposfera superior de Júpiter, la capa de la atmósfera donde se produce el clima del planeta gigante y donde se forman sus características nubes rayadas de colores, informa la NASA.

   La troposfera de Júpiter tiene mucho en común con la de la Tierra: es donde se forman las nubes y se agitan las tormentas. Para comprender esta actividad meteorológica, los científicos necesitan estudiar ciertas propiedades, como el viento, la presión, la humedad y la temperatura. Desde las misiones Pioneer 10 y 11 de la NASA en los años 70, se sabe que, en general, las temperaturas más frías están asociadas a las bandas más claras y blancas de Júpiter (conocidas como zonas), mientras que las bandas más oscuras de color marrón rojizo (conocidas como cinturones) son lugares de temperaturas más cálidas.

   Pero no existían suficientes conjuntos de datos para comprender cómo varían las temperaturas a largo plazo. La nueva investigación, publicada el 19 de diciembre en Nature Astronomy, abre nuevos caminos al estudiar imágenes del brillante resplandor infrarrojo (invisible para el ojo humano) que se eleva desde las regiones más cálidas de la atmósfera, midiendo directamente las temperaturas de Júpiter por encima de las coloridas nubes. Los científicos recogieron estas imágenes a intervalos regulares durante tres de las órbitas de Júpiter alrededor del Sol, cada una de las cuales dura 12 años terrestres.

   En el proceso, descubrieron que las temperaturas de Júpiter suben y bajan siguiendo períodos definidos que no están ligados a las estaciones ni a ningún otro ciclo conocido por los científicos. Dado que Júpiter tiene estaciones débiles -el planeta está inclinado sobre su eje sólo 3 grados, en comparación con los 23,5 grados de la Tierra-, los científicos no esperaban encontrar temperaturas en Júpiter que variaran en ciclos tan regulares.

   El estudio también reveló una misteriosa conexión entre los cambios de temperatura en regiones separadas por miles de kilómetros: A medida que subían las temperaturas en determinadas latitudes del hemisferio norte, bajaban en las mismas latitudes del hemisferio sur, como en una imagen especular a través del ecuador.

   "Esto fue lo más sorprendente de todo", afirma en un comunicado Glenn Orton, investigador científico del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA y autor principal del estudio. "Encontramos una conexión entre cómo variaban las temperaturas en latitudes muy distantes. Es similar a un fenómeno que vemos en la Tierra, donde los patrones meteorológicos y climáticos en una región pueden tener una influencia notable en el tiempo en otros lugares, con los patrones de variabilidad aparentemente 'teleconectados' a través de vastas distancias a través de la atmósfera."

   El siguiente reto es averiguar qué causa estos cambios cíclicos y aparentemente sincronizados.

   "Ahora hemos resuelto una parte del rompecabezas, que es que la atmósfera muestra estos ciclos naturales", dijo el coautor Leigh Fletcher de la Universidad de Leicester en Inglaterra. "Para entender qué impulsa estos patrones y por qué se producen en estas escalas de tiempo concretas, necesitamos explorar tanto por encima como por debajo de las capas nubosas".

   Una posible explicación se hizo evidente en el ecuador: Los autores del estudio descubrieron que las variaciones de temperatura más arriba, en la estratosfera, parecían subir y bajar siguiendo un patrón opuesto a cómo se comportan las temperaturas en la troposfera, lo que sugiere que los cambios en la estratosfera influyen en los cambios en la troposfera y viceversa.

   Orton y sus colegas iniciaron el estudio en 1978. Mientras duró su investigación, escribían propuestas varias veces al año para conseguir tiempo de observación en tres grandes telescopios de todo el mundo: el Very Large Telescope de Chile, así como el Infrared Telescope Facility de la NASA y el Subaru Telescope de los Observatorios Maunakea de Hawai.

   Durante las dos primeras décadas del estudio, Orton y sus compañeros de equipo se turnaron para viajar a esos observatorios y recopilar la información sobre las temperaturas que les permitiría unir los puntos. (A principios de la década de 2000, parte del trabajo de los telescopios podía hacerse a distancia).

   Luego vino lo más difícil: combinar observaciones de varios años procedentes de diversos telescopios e instrumentos científicos para buscar patrones. Junto a estos científicos veteranos en su estudio de larga duración había varios estudiantes en prácticas, ninguno de los cuales había nacido cuando comenzó el estudio. Son estudiantes de Caltech, en Pasadena (California); Cal Poly Pomona, en Pomona (California); Ohio State University, en Columbus (Ohio); y Wellesley College, en Wellesley (Massachusetts).

   Los científicos esperan que el estudio les ayude a predecir el tiempo en Júpiter, ahora que tienen un conocimiento más detallado del mismo. La investigación podría contribuir a la modelización del clima, con simulaciones por ordenador de los ciclos de temperatura y de cómo afectan al clima, no sólo de Júpiter, sino de todos los planetas gigantes de nuestro sistema solar y más allá.

   "Medir estos cambios y periodos de temperatura a lo largo del tiempo es un paso hacia la previsión meteorológica completa de Júpiter, si podemos relacionar causa y efecto en la atmósfera de Júpiter", explica Fletcher. "Y la pregunta aún más importante es si algún día podremos extender esto a otros planetas gigantes para ver si aparecen patrones similares".