Júpiter. Crédito de imagen: NASA / JPL Haga clic para ampliar
La turbulencia provocada por la luz solar y la actividad de tormentas eléctricas pueden explicar las múltiples corrientes de chorro este-oeste en Júpiter y Saturno e incluso producir fuertes vientos que se extienden cientos o miles de kilómetros hacia el interior, muy por debajo de las altitudes donde se conducen los chorros.
Los científicos han estado tratando de comprender los mecanismos que forman las corrientes en chorro y controlan su estructura desde que las primeras imágenes de alta resolución de Júpiter fueron devueltas por la nave espacial Pioneer y Voyager en la década de 1970.
En la Tierra, las corrientes en chorro, corrientes estrechas de aire que fluyen de oeste a este en las latitudes medias, forman un componente importante de la circulación global de nuestro planeta, y controlan gran parte del clima a gran escala experimentado por los Estados Unidos y otros países fuera de los trópicos Corrientes similares de este a oeste dominan la circulación de los planetas gigantes Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno, alcanzando hasta 400 millas por hora en Júpiter y casi 900 millas por hora en Saturno y Neptuno. La cuestión de qué causa estas corrientes en chorro y qué tan profundo se extienden hacia el interior de los planetas gigantes siguen siendo algunos de los problemas sin resolver más importantes en el estudio de las atmósferas planetarias.
Adam Showman y Yuan Lian de la Universidad de Arizona en Tucson y Peter Gierasch de la Universidad de Cornell en Ithaca, Nueva York, explicaron cómo la turbulencia de la capa de nubes puede impulsar chorros profundos en la 37ª reunión anual de la División de Ciencias Planetarias de la Sociedad Astronómica Americana , celebrada en Cambridge, Inglaterra.
Lian, Showman y Gierasch realizaron simulaciones por computadora que muestran que los contrastes de temperatura horizontal, generados por la luz solar o las diferencias en la actividad de las tormentas, pueden producir múltiples corrientes de chorro que penetran profundamente en el interior de un planeta gigante. En las simulaciones, los contrastes de temperatura inducen células de circulación de penetración profunda que a su vez impulsan los chorros profundos. El estudio, que utiliza un modelo informático tridimensional avanzado, es uno de los primeros que permite evaluar cómo interactúan los chorros cerca de la parte superior de la atmósfera con el interior.
La mayoría de los científicos planetarios han asumido que los chorros bombeados cerca de la parte superior de la atmósfera permanecerán confinados a esas capas superficiales, y hemos demostrado que esto no es una suposición válida ", dijo Showman.
La sonda Galileo de la NASA, que se lanzó en paracaídas a través de la atmósfera de Júpiter en 1995, estaba destinada en parte a ayudar a responder la pregunta de qué tan profundo se extienden las corrientes en chorro. La sonda encontró fuertes vientos que se extendían al menos 150 kilómetros (casi 100 millas) debajo de las nubes. Los científicos planetarios han interpretado ampliamente esta medida como evidencia de que los chorros son impulsados desde el interior del interior de Júpiter. El nuevo estudio desafía esta interpretación.
"Todavía no sabemos si los aviones en los planetas gigantes son conducidos desde la parte superior o dentro del interior profundo", dijo Showman. "Pero nuestro estudio muestra que los vientos profundos medidos por la sonda Galileo podrían resultar tan fácilmente de una turbulencia de capa de nubes poco profunda como de una turbulencia en el interior del interior de Júpiter".
"Este resultado contradice una suposición de muchos años por parte de muchos científicos planetarios".
El nuevo estudio también muestra que, en condiciones realistas, la turbulencia puede producir no solo numerosas corrientes en chorro sino también un fuerte flujo hacia el este en el ecuador, como se observa en Júpiter y Saturno. Tales flujos son notoriamente difíciles de producir en modelos atmosféricos, señaló Showman.
Fuente original: NASA Astrobiology
