¿Qué hay en el interior de Júpiter?

Julio 29, 2011: Las nubes de Júpiter, que forman remolinos, pueden verse claramente a través de cualquier telescopio portátil. Sin más esfuerzo que el que toma agacharse para ver por el ocular, es posible observar sistemas de tormentas más grandes que el planeta Tierra, los cuales navegan a lo largo de rojizos cinturones de nubes, que se extienden por cientos de miles de kilómetros alrededor del vasto ecuador del planeta gigante. Son fascinantes.

 

 

Concepto artístico de la sonda Juno, en Júpiter. [Más información]

Y también son un problema. De acuerdo con la opinión de muchos investigadores, lo que resulta realmente interesante —desde las raíces de las gigantescas tormentas hasta las enormes cantidades de materia exótica— yace a gran profundidad. Y las nubes ocultan todos esos misterios de nuestra vista.
La sonda Juno, de la NASA, cuyo lanzamiento hacia el espacio está programado para el próximo 5 de agosto, podría cambiar esa situación. El objetivo de la misión es responder la pregunta: ¿Qué hay en el interior de Júpiter?
"Nuestro conocimiento de Júpiter es literalmente poco profundo", dice Scott Bolton, quien es el investigador principal del proyecto Juno, en el Instituto de Investigaciones del Suroeste (SouthWest Research Institute o SWRI, por su sigla en idioma inglés), ubicado en San Antonio, Texas. "Incluso la sonda Galileo, que se sumergió en las nubes jovianas en 1995, no penetró más allá de un 0,2% del radio de Júpiter".
Hay muchas preguntas básicas que los científicos quisieran responder, como por ejemplo: ¿hasta qué profundidad llega la Gran Mancha Roja? ¿Qué cantidad de agua contiene Júpiter? o ¿Cuál es el material exótico del que está hecho el núcleo del planeta?
La sonda Juno levantará el velo sin tener que sumergirse en las nubes de Júpiter. Bolton explica cómo lo hará: "Sobrevolando a una altura de apenas 5.000 km sobre las nubes, Juno pasará todo un año orbitando a Júpiter más cerca de lo que lo han hecho las sondas enviadas allí con anterioridad. El patrón de vuelo de la sonda está hecho para cubrir todas las latitudes y longitudes, permitiéndonos de este modo confeccionar un mapa completo del campo gravitacional de Júpiter y, por lo tanto, averiguar cómo están organizadas sus capas internas".
Júpiter está compuesto principalmente de hidrógeno, pero sólo las capas superiores podrían estar hechas de gas. A gran profundidad en el interior de Júpiter, los científicos creen que altas temperaturas y aplastantes presiones transforman el gas en una forma exótica de materia llamada hidrógeno metálico líquido —un forma líquida del hidrógeno que es muy parecida al resbaladizo mercurio con el que se solían rellenar los viejos termómetros. El poderoso campo magnético de Júpiter puede, casi con certeza, tener origen en la acción de dínamo dentro de aquel vasto reino de fluido, que conduce electricidad

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Haga clic para ver un video de ScienceCast titulado "¿Qué hay en el interior de Júpiter?" ("What's inside Jupiter") [Video (en idioma inglés únicamente)]

"Los magnetómetros de Juno van a confeccionar mapas precisos del campo magnético de Júpiter", dice Bolton. "Esto nos va a decir muchas cosas sobre la dínamo magnética interior del planeta [y sobre el papel que juega el hidrógeno metálico líquido]".
Juno también explorará la atmósfera joviana usando un conjunto de radiómetros de microondas.
"Nuestros sensores pueden medir la temperatura y el contenido acuoso a profundidades donde la presión es 50 veces más grande que la que la sonda Galileo experimentó", dice Bolton.
El contenido acuoso de Júpiter es particularmente interesante. Hay dos teorías principales sobre el origen de Júpiter: una sostiene que Júpiter se formó más o menos en el mismo lugar en el que se encuentra en la actualidad, mientras que la otra sugiere que Júpiter se formó a una mayor distancia del Sol, para luego emigrar a su órbita actual. (Imagine el caos que podría haber causado un planeta gigante al emigrar hacia el interior del sistema solar.) Las dos teorías predicen diferentes cantidades de agua en el interior de Júpiter, así que Juno debería ser capaz de distinguir una de la otra, o de rechazar ambas.

Finalmente, la sonda Juno tendrá una vista sin igual de las más poderosas auroras boreales del sistema solar.
"La órbita polar de Juno es ideal para estudiar las auroras de Júpiter", explica Bolton. "Son realmente fuertes y aún no entendemos por completo cómo se forman".
A diferencia de lo que sucede en la Tierra, donde las auroras se encienden como respuesta a la actividad solar, Júpiter produce sus propias auroras. La fuente de energía es la propia rotación del planeta gigante. Aunque Júpiter es diez veces más ancho que la Tierra, logra girar sobre su eje 2,5 veces más rápido que lo que lo hace nuestro pequeño mundo. Como cualquier estudiante de primer año de ingeniería sabe, si se hace rotar un imán —y en ese sentido Júpiter es un imán muy grande— se generará electricidad. Los campos eléctricos inducidos aceleran partículas hacia los polos de Júpiter, donde se lleva a cabo la acción de las auroras. Algo notable es que muchas de las partículas que caen en forma de lluvia sobre los polos de Júpiter parecen ser eyectadas desde volcanes ubicados en su luna Io. Cómo es que este complicado sistema funciona, aún es un rompecabezas.
Es un rompecabezas del que el público será testigo a corta distancia, gracias a JunoCam —un instrumento especialmente hecho para propósitos de divulgación de la ciencia, con un diseño inspirado en la cámara que será portada por el vehículo explorador de Marte, Curiosity (Curiosidad, en idioma español). Cuando Juno sobrevuele a baja altura sobre las nubes jovianas, el instrumento JunoCam trabajará tomando imágenes que superarán en calidad a las mejores imágenes de Júpiter tomadas con el Telescopio Espacial Hubble.
"JunoCam nos mostrará lo que veríamos si fuésemos astronautas en órbita alrededor de Júpiter", dice Bolton. "Y yo estoy esperando con ansiedad que eso suceda".
De acuerdo con los planes, la sonda Juno llegará al planeta Júpiter en el año 2016.