«Nadie ha visto esto antes»: el Hubble muestra que los vientos en la Gran Mancha Roja de Júpiter se están acelerando

Los vientos en el borde exterior están ‘ganando la carrera’ en este enorme sistema de tormentas

¡Escuchen, fanáticos de las carreras! El carril más interno ya no tiene una ventaja predecible. En la Gran Mancha Roja de Júpiter, una tormenta que se ha estado agitando durante siglos, la velocidad en su «carril exterior» se mueve más rápido que el carril interior y sigue aumentando. Al analizar datos a largo plazo en este anillo de alta velocidad, los investigadores encontraron que los vientos aumentaron hasta en un 8 por ciento entre 2009 y 2020. Estos hallazgos solo se pudieron hacer con el Hubble: el telescopio ha acumulado más de 10 años de observaciones regulares, actuando como un «observador de tormentas» para los planetas de nuestro sistema solar.

Como la velocidad de un piloto de carreras que avanza, los vientos en el «carril» más externo de la Gran Mancha Roja de Júpiter se están acelerando, un descubrimiento que solo fue posible gracias al Telescopio Espacial Hubble de la NASA, que ha monitoreado el planeta durante más de una década.

Los investigadores que analizaron los «informes de tormentas» regulares del Hubble encontraron que la velocidad promedio del viento justo dentro de los límites de la tormenta, conocida como anillo de alta velocidad, ha aumentado hasta en un 8 por ciento entre 2009 y 2020. En contraste, los vientos cercanos al rojo La región más interna del lugar se está moviendo significativamente más lentamente, como alguien que navega perezosamente en una soleada tarde de domingo.

Las nubes de color carmesí de la tormenta masiva giran en sentido antihorario a velocidades que superan las 400 millas por hora, y el vórtice es más grande que la Tierra misma. La mancha roja es legendaria en parte porque los humanos la han observado durante más de 150 años.

“Cuando vi inicialmente los resultados, pregunté ‘¿Tiene sentido esto?’ Nadie ha visto esto antes ”, dijo Michael Wong de la Universidad de California, Berkeley, quien dirigió el análisis publicado en Geophysical Research Letters . “Pero esto es algo que solo el Hubble puede hacer. La longevidad del Hubble y las observaciones en curso hacen posible esta revelación «.

Usamos satélites y aviones en órbita terrestre para rastrear las grandes tormentas en la Tierra de cerca en tiempo real. «Dado que no tenemos un avión cazador de tormentas en Júpiter, no podemos medir continuamente los vientos en el sitio», explicó Amy Simon del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, quien contribuyó a la investigación. «Hubble es el único telescopio que tiene el tipo de cobertura temporal y resolución espacial que puede capturar los vientos de Júpiter con este detalle».

El cambio en la velocidad del viento que han medido con el Hubble asciende a menos de 1,6 millas por hora por año terrestre. “Estamos hablando de un cambio tan pequeño que si no tuviera once años de datos del Hubble, no sabríamos que sucedió”, dijo Simon. «Con Hubble tenemos la precisión que necesitamos para detectar una tendencia». El monitoreo continuo de Hubble permite a los investigadores revisar y analizar sus datos con mucha precisión a medida que continúan agregando. Las características más pequeñas que el Hubble puede revelar en la tormenta son apenas 105 millas de ancho, aproximadamente el doble de la longitud del estado de Rhode Island.

Cada bucle en este video representa aproximadamente 10 horas terrestres o un día de Júpiter, aproximándose a cómo se vería si la Gran Mancha Roja estuviera constantemente iluminada. Al analizar este conjunto de datos del Telescopio Espacial Hubble de la NASA / ESA, los investigadores pudieron simular cómo se ve el flujo del viento alrededor de la Gran Mancha Roja de Júpiter: justo al sur de la Gran Mancha Roja hay un chorro hacia el este y en el borde sur hay un chorro hacia el oeste. Crédito: NASA, ESA, MH Wong (UC Berkeley) “Descubrimos que la velocidad promedio del viento en la Gran Mancha Roja ha aumentado ligeramente durante la última década”, agregó Wong. «Tenemos un ejemplo en el que nuestro análisis del mapa de viento bidimensional encontró cambios abruptos en 2017 cuando hubo una gran tormenta convectiva cerca».

Para analizar mejor la abundancia de datos del Hubble, Wong adoptó un nuevo enfoque para su análisis de datos. Usó software para rastrear decenas a cientos de miles de vectores de viento (direcciones y velocidades) cada vez que el Hubble observaba a Júpiter. «Me dio un conjunto de medidas de velocidad mucho más consistente», explicó Wong. “También ejecuté una batería de pruebas estadísticas para confirmar si estaba justificado llamar a esto un aumento en la velocidad del viento. Está.»

¿Qué significa el aumento de velocidad? “Eso es difícil de diagnosticar, ya que Hubble no puede ver muy bien el fondo de la tormenta. Todo lo que esté debajo de las nubes es invisible en los datos ”, explicó Wong. «Pero es un dato interesante que puede ayudarnos a comprender qué alimenta la Gran Mancha Roja y cómo mantiene la energía». Todavía queda mucho trabajo por hacer para comprenderlo por completo.

Este modelo tridimensional de Júpiter fue generado por computadora a partir de un nuevo mapa global del planeta que fue tomado por la Cámara de Campo Amplio 3 del Telescopio Espacial Hubble de la NASA / ESA el 27 de junio de 2019, cuando el planeta estaba a 644 millones de kilómetros de la Tierra. Crédito: NASA, ESA, A. Simon (Goddard Space Flight Center) y MH Wong (Universidad de California, Berkeley), M. Kornmesser Los astrónomos han realizado estudios en curso sobre el «rey» de las tormentas del sistema solar desde la década de 1870. La Gran Mancha Roja es un afloramiento de material del interior de Júpiter. Si se ve desde un lado, la tormenta tendría una estructura de pastel de bodas escalonada con nubes altas en el centro cayendo en cascada hacia sus capas exteriores. Los astrónomos han notado que se está reduciendo de tamaño y se está volviendo más circular que ovalada en observaciones que abarcan más de un siglo. El diámetro actual es de 10,000 millas de ancho, lo que significa que la Tierra aún podría caber dentro de él.

Además de observar esta tormenta legendaria y de larga duración, los investigadores han observado tormentas en otros planetas, incluido Neptuno, donde tienden a viajar a través de la superficie del planeta y desaparecer en solo unos pocos años. Investigaciones como esta ayudan a los científicos no solo a aprender sobre los planetas individuales, sino también a sacar conclusiones sobre la física subyacente que impulsa y mantiene las tormentas planetarias.

Referencia: “Evolución de los vientos horizontales en la Gran Mancha Roja de Júpiter a partir de un año joviano de los mapas HST / WFC3” por Michael H. Wong, Philip S. Marcus, Amy A. Simon, Imke de Pater, Joshua W. Tollefson y Xylar Asay -Davis, 29 de agosto de 2021, Geophysical Research Letters .

La mayoría de los datos para respaldar esta investigación provienen del programa Outer Planets Atmospheres Legacy (OPAL), que proporciona vistas globales anuales del Hubble de los planetas exteriores que permiten a los astrónomos buscar cambios en las tormentas, vientos y nubes de los planetas.