La sonda Juno y las impresionantes nubes de colores de Júpiter

Era de esperar, pero las imágenes de Júpiter tomadas por la sonda Juno están siendo aún más espectaculares de lo previsto. El 27 de marzo de 2017 la sonda realizó su quinto paso por el perijovio, el punto más cercano de la órbita a Júpiter, alcanzando brevemente la increíble velocidad de 57,8 km/s (208.000 km/h) y finalizando así la cuarta órbita científica alrededor del gigante joviano desde que llegó a su destino el pasado 4 de julio. Juno se encuentra actualmente en una órbita muy elíptica de 4.400 x 8 millones de kilómetros con un periodo de 53,5 días después de que un fallo en el sistema de propulsión impidiese alcanzar la órbita prevista de 14 días, de ahí que ahora pase por el perijovio cada dos meses aproximadamente. Y mientras tanto la pequeña cámara JunoCam sigue siendo la protagonista de la misión a pesar, paradójicamente, de que no se trata de un instrumento científico oficial de Juno. Como botón de muestra tenemos la siguiente imagen de una tormenta de color rojizo que parece sacada de una obra de arte:

(NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Jason Major).
Tormenta en Júpiter vista el 27 de marzo (el quinto perijovio) por JunoCam a 20.000 kilómetros de distancia (NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Jason Major).

Esta tormenta está situada cerca de una de las típicas tormentas ovaladas de color blanco que se encuentran en Júpiter. El mayor planeta del sistema solar no tiene superficie sólida, pero sí posee tres capas nubosas: una superior de nubes de amoniaco de color muy blanco, una intermedia de nubes de hidrosulfuro de amonio con un tono marrón y una capa inferior de nubes de agua. Ahora bien, se desconoce el mecanismo preciso causante de la colorida atmósfera joviana. Los colores de la tormenta roja de la imagen superior, así como los de la famosa Gran Mancha Roja no se corresponden con ninguna de estas capas nubosas. Se sabe que estas tormentas rojizas no son depresiones en las nubes, sino que se hallan por encima de la mayoría de capas nubosas (la parte superior de la Gran Mancha Roja está a unos 6 kilómetros más allá de la capa de nubes de amoniaco).

Desde que las misiones Voyager pasaron por Júpiter se ha sugerido que el color rojo se debe al fósforo rojo liberado al romperse las moléculas de fosfano (PH3) provenientes de las capas inferiores de la atmósfera, pero hoy en día la hipótesis favorita, al menos para la Gran Mancha Roja, es que el color tiene su origen en compuestos orgánicos que se forman en las capas altas atmósfera a partir del amoniaco (NH3) y el acetileno (C2H2) por la acción de la luz ultravioleta solar. El acetileno (etino) se halla presente en la neblina de sustancias orgánicas situada a gran altitud sobre las nubes. La tormenta rojiza vista durante el quinto perijovio cubre una pequeña parte de las imágenes de Juno, pero en la siguiente fotografía se aprecia mejor la gran complejidad de la atmósfera joviana:

ss (NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Roman Tkachenko).
Imagen de Júpiter del 27 de marzo tomada a 14.500 kilómetros (NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Roman Tkachenko).
Estructura de la atmósfera de Júpiter (NASA).
Estructura de la atmósfera de Júpiter (NASA).

La imagen está centrada en una ‘tormenta negra’, la zona oscura a la derecha, mientras que a la izquierda se aprecia una característica tormenta ovalada dominada por nubes de amoniaco a gran altitud. En cuanto a la ‘tormenta negra’ por el momento se desconoce su naturaleza y no está nada claro que sea una tormenta. Las tormentas en forma de óvalo aparecen espectaculares en las imágenes de JunoCam, como es esta:

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Zona de Júpiter al oeste de la Gran Mancha Roja tomada el 11 de diciembre de 2016 a 8.700 km de distancia (NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Sergey Dushkin).

La imagen anterior tiene una resolución enorme y se parece mucho a lo que vería el ojo humano si estuviésemos en órbita de Júpiter. Por contra esta otra imagen ha sido procesada para resaltar el color y que se vean más estructuras de la atmósfera:

sa (NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Roman Tkachenko).
Turbulencia alrededor de un óvalo blanco en el hemisferio sur joviano. Imagen del 2 de febrero de 2017 a 14.500 km de distancia (NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Roman Tkachenko).
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Otra imagen espectacular del último sobrevuelo del 27 de marzo (NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Roman Tkachenko).
Imagen 'artística' de las turbulencias atmosféricas de Júpiter (NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Uriel).
Imagen ‘artística’ de las turbulencias atmosféricas de Júpiter durante el quinto perijovio (NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Uriel).
(NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/GeometricArt).
Otra espectacular vista durante el quinto perijovio (NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/GeometricArt).

Las imágenes de JunoCam resultan muy complicadas de distribuir en un formato accesible para todos los públicos debido a las características peculiares de esta cámara. Afortunadamente muchos aficionados con conocimientos de procesado de imágenes están trabajando para ofrecernos las mejores vistas de JunoCam y sus resultados están disponibles en la propia página del instrumento (y si crees que puedes aportar algo nuevo, ya sabes, no dudes en colaborar). Para que nos hagamos una idea, un ejemplo de imagen menos procesada que las anteriores podría ser este:

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(NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/).
Comparación entre las i (NASA/@PhysicsCentral).
Comparación entre las regiones polares vistas por Cassini (izquierda) y Juno (derecha) (NASA/@PhysicsCentral).

Recordemos que JunoCam es una cámara de pequeñas dimensiones añadida a última hora como ejercicio de relaciones públicas capaz de tomar imágenes con una resolución máxima de 3,5 km por píxel para las regiones ecuatoriales de Júpiter y de 50 kilómetros en los polos (con un campo de 58º). Su diseño combina la tecnología de la cámara MARDI de Curiosity y de una de las cámaras de las sondas MRO y LRO. Ha sido construida para soportar una dosis de radiación de 400 kilorads gracias a un blindaje de 6,35 mm de titanio, pero nadie sabe cuánto tiempo será capaz de funcionar en el duro ambiente de la órbita joviana.

Cámara JunoCam (NASA).
Cámara JunoCam (NASA).
Partes de JunoCam (NASA).
Partes del sensor principal de JunoCam y el blindaje de titanio (NASA).
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Sensor CCD de JunoCam con los filtros de colores (NASA/JPL-Caltech/MSSS).

JunoCam dispone de tres filtros de color (RGB) y uno para el metano (889 nanómetros) y toma las imágenes mientras la sonda Juno gira sobre su eje a 2 revoluciones por minuto, por lo que lleva incorporados los filtros en el sensor CCD para obtener fotos a color (como las cámaras comerciales) en vez de tomar una imagen con cada filtro como es tradicional en otras sondas espaciales.

JunoCam nos ha mostrado que los polos de Júpiter poseen una complejidad y un nivel de estructura desconocidos hasta la fecha. No cabe duda de que las imágenes de esta cámara quitan el hipo, ¿pero qué hay de los resultados científicos de la misión? Al fin y al cabo Juno está en Júpiter para estudiar su interior, no para hacer fotos bonitas. Al haberse quedado varada en su órbita actual los primeros resultados científicos se harán esperar todavía unos meses más, pero ya hay algunos resultados preliminares muy sugerentes. De entrada, parece que las medidas iniciales de gravedad indican que, como señalan los modelos teóricos más recientes, Júpiter carece de un núcleo interno de grandes dimensiones (a diferencia del resto de planetas gigantes).

El magnetómetro de la sonda ha descubierto además que el potente campo magnético joviano parece que se origina en una región situada más cerca de la ‘superficie’ de lo previsto (la magnetosfera de Júpiter es el resultado de las enormes corrientes eléctricas que aparecen en la capa de hidrógeno metálico del interior del planeta). Eso significa que la superficie de la dinamo joviana se extendería hasta el 90% del radio planetario. Por su parte, según los datos del instrumento de ondas de plasma y radio (Waves) Juno está pasado a través, o muy cerca, de la región donde se originan las emisiones de radio relacionadas con las auroras. Y mientras esperamos más noticias de la misión ahora toca esperar hasta el 19 de mayo, cuando tendrá lugar el sexto paso por el perijovio.

53 Comentarios

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MiguelMiguel

Buenas Daniel.

¿Por qué tiene la cámara de Juno tanta diferencia de resolución entre las zonas ecuatoriales y las polares?

Saludos y gran artículo, como siempre.

fisivifisivi

Maravillosas imágenes. Si que parecen sacadas de una obra de arte. Las turbulencias me han recordado los pliegues de ropa de los cuadros del Greco, por ejemplo en “El entierro del Conde de Orgaz”.
Júpiter impone.

teoteo

Fabuloso artículo. Gracias Daniel.
Sólo una cosa, creo que hayan es hallan del verbo hallar: “sino que se hayan por encima de la mayoría de capas nubosas (la parte superior de la Gran Mancha Roja está a unos 6 kilómetros más allá de la capa de nubes de amoniaco)”.

AlcalinoAlcalino

Me alegro que le hayan dado una cámara al menos, deja claro que valio cada gramo y esfuerzo ponérsela, la imagenes son espectaculares y es lo que quiere el publico, fotos bonitas.

Fernando generaleFernando generale

A mi no me hace grasias que. Lo unico que trasciende de esta sonda son fotos bonitas para cuando datos científicos

NoelNoel

Hombre, ya cita unos cuantos datos científicos, como dónde se genera el campo magnético, o que al parecer carece de núcleo sólido importante… Eso, en mi pueblo, son datos científicos…

U-95U-95

¿Se sabe ya entonces que el núcleo sólido de Júpiter es más pequeño de lo que se predecía?

Impresionantes imágenes. Llevaba tiempo sin que se me abriera la boca de impresión, pena que la Junocam acabe cayendo tarde o temprano y se acaben estos espectáculos.

TxemaryTxemary

Saberse saberse, no, hay indicios, eso sí, pero todavía no se han obtenido los tados suficiente, pero los que se han tratado hasta la fecha (que todavía faltan) indican un tamaño del nucleo menor que el predicho en algunos modelos tradicionales, pero tampoco es un sorpresón porque los modelos más recientes así lo predecían. En fin, que un poco de paciencia nada más… al menos es seguro que se determinará el tamaño del núcleo con bastante más precisión que hasta ahora, lo que ya es bastante teniendo en cuenta el problema de la órbita, yo estaba acojonado de que no fuesen a tener datos concluyentes…

MarcosMarcos

Impresionante¡¡¡
La belleza de Jupiter es el producto de la violencia extrema.Pufff, es todo gigantesco.

LovecraftLovecraft

Me queda una duda cuando dices:
“Júpiter carece de un núcleo interno de grandes dimensiones (a diferencia del resto de planetas gigantes)”, te refieres a que Júpiter ¿tiene o no tiene un centro rocoso? (por muy pequeño que este sea en comparación con su masa gaseosa) o si lo tiene y todavía falta definir su tamaño, o nos falta averiguar en que consiste su núcleo (el cual a semejante presión debería ser solido por decir lo menos) y no lo sabemos con certeza.

Daniel Marín

Ese es el quid de la cuestión: no lo sabemos. Y para eso, entre otras cosas, está Juno allí. Según algunos modelos es posible que no tenga ningún núcleo sólido y que los compuestos pesados estén mezclados con el hidrógeno y el helio en el interior.

U-95U-95

No sería raro sabiendo que las condiciones de temperatura y presión allí son infernales que el hidrógeno metálico que lo rodea lo hubiera erosionado hasta desaparecer. Quizás en Saturno haya pasado algo similar, a ver si Cassini averigua algo en estas órbitas finales.

José LuisJosé Luis

¿El hidrógeno metalico a las presiones del núcleo es sólido, o sigue comportandose como líquido/gas? ¿Con las enormes presiones que tiene que haber cerca del núcleo, no debería llegar a solidificarse?

ErickErick

¿entonces Daniel está confirmado que los otros gigantes gaseosos si tienen núcleo sólido?

koruikorui

Precisamente estoy viendo el directo del JPL sobre el Grand Finale de Cassini mientras leo esta noticia, y Linda Spilker, Project Scientist de la misión (no sé cómo traducirlo, probablemente la responsable científica que coordina al resto de científicos involucrados), ha hablado sobre este tema.

Entre los datos científicos que esperan recopilar en las últimas órbitas, que llevarán a Cassini a pasar por el espacio entre los anillos y el planeta, esperan obtener información que les permita afinar el tamaño del núcleo rocoso del planeta, si la entendí correctamente. Supongo que cuando termine la conferencia de prensa quedará colgado el vídeo en el canal del JPL.

GuillermoGuillermo

Excelente artículo Daniel. Gracias
Cuál es el criterio para tomar la altura 0? (Gráficos de capas atmosféricas)

Anon1Anon1

¿Entonces la altura 0 debería ser a –50 km, no? Porque el 0 km del gráfico está a ~0,1 atm. : S

DouglasDouglas

Excelente articulo, como todo lo que uno aprende en este blog. Tengo una duda que quiero plantear, como hace Jupiter para tener agua si es un “planeta caliente” ? Es decir, en condiciones extremas como las de Jupiter, es natural que si exista agua? Me deja bastante perplejo que exista agua congelada en un planeta asi. Gracias

SIGRESMANSIGRESMAN

Fíjate en el gráfico de presión y temperatura de la atmósfera. Las nubes de hielo de agua se encuentran a una altura donde las temperaturas son del orden de 270K y tres o cuatro atmósferas de presión. Mas en el interior la presión y temperatura será muy superior pero no donde se encuentran las nubes de hielo de agua.

EnerEner

No creo que el agua esté congelada, al menos el artículo no dice nada de congelada. Debe ser vapor.

mauricio pinzonmauricio pinzon

es de suponer la supuesta influencia que puede llegar a tener los satelites jovianos en el efecto de mareas, si interfieren de algun modo en el movimiento de las capas superiores de la supuesta atmosfera de jupiter,

fisivifisivi

Hola mauricio. Antes de nada, espero que no te tomes muy en serio mi opinión, porque no lo soy ningún experto. Yo también supongo que los satélites tienen mucha influencia por su gravedad en la atmósfera de Júpiter, sobre todo en sus capas más externas, donde la fuerza de rozamiento supongo que se habrá dividido tanto en las capas internas, que cualquier influencia externa, por pequeña que sea, debe de tener mucho efecto. Es más, sospecho que la velocidad de giro de las zonas y bandas de Júpiter puede estar sincronizada por los cuatro satélites más grandes.

¿No os parece que giran demasiado rápido las atmósferas visibles de Júpiter y del Sol para ser tan masivos?

Santiago BaleaSantiago Balea

Ola, siempre se escuchó lo del nucleo sólido interior, a ver si el modelo Júpiter vamos a tener que aplicarlo al resto de gigantes gaseosos!

Esperemos que la Juno pueda completar su misión científica sin problemas.

Gabriel DomínguezGabriel Domínguez

Bueno, hace ya bastantes años que se plantea un modelo de formación de los gigantes gaseosos alternativo al modelo de ‘acreción del núcleo’, y es el modelo de ‘inestabilildad del disco’, en el que un planeta gigante se forma directamente de la contracción local de gas producida por una inestabilidad gravitatoria en el disco protoplanetario. [Ver: https://arxiv.org/abs/1006.5486

El modelo de acreción del núcleo predice la existencia de un núcleo grande y denso en el interior de los gigantes gaseosos, mientras que el modelo de inestabilidad del disco predice o la ausencia de núcleo o la existencia de un núcleo pequeño y poco denso (que se habría formado, a posteriori, por sedimentación).

Si la sonda Juno pudiera confirmar que Júpiter no tiene núcleo sólido, o que éste es pequeño y poco denso, estaría dando un fuerte apoyo al modelo de inestabilidad del disco, y esto, efectivamente, repercutiría en muchas de nuestras ideas: formación del Sistema solar, exoplanetas gigantes, formación de la Tierra, origen de la vida…

Hilario GómezHilario Gómez

No me digáis que a sido a mí al único que al ver las “tormentas negras” no le han venido a la mente los monolitos de “2010, Odisea 2″, de A. C. Clarke…

Impresionantes imágenes!!

Santiago BaleaSantiago Balea

Lo que ha sido una sorpresa es que un español de pro como tú escriba “a sido”… Bien es cierto que en mi comentario anterior falta el acento a la palabra “núcleo”, todo hay que decirlo.

Si, es verdad, me pasó por la cabeza eso mismo con las “tormentas negras”.

Hilario GómezHilario Gómez

¡Anda! Es verdad, me he comido la “H”. Mis disculpas.

Es lo que tienen los teclados de tablets y móviles: como no tengas activada la autocorrección, puedes cagarla a la mínima. No me gustan, prefiero los teclados de toda la vida, pero en el Cercanías no puedes llevar uno encima de las rodillas.

Pues nada:

“No me digáis que ha sido a mí al único que al ver las “tormentas negras” no le han venido a la mente los monolitos de “2010, Odisea 2″, de A. C. Clarke…”

Corregido XD

Gabriel DomínguezGabriel Domínguez

Sin pretender quitar a nadie la ilusión por las misiones tripuladas, a mí estas noticias me reafirman en mi opinión de que las sondas automáticas con fines científicos valen mucho más la pena que otros esfuerzos en el campo de la astronáutica: Rosetta nos cambió la imagen que teníamos de los cometas, New Horizons nos cambió la imagen que teníamos de Plutón, Cassini nos cambió la imagen que teníamos de Saturno, ahora Juno nos está cambiando la imagen que teníamos de Júpiter… Intuyo que hay todo un universo por descubrir dentro de nuestro Sistema Solar…

Horacio de ArgentinaHoracio de Argentina

Yo soy de la idea de que se pueden hacer ambas cosas (exploración robótica y tripulada) solo se necesita voluntad política.

Ojo. no digo que estemos en condiciones de enviar una nave tripulada a Júpiter, pero mientras enviamos sondas robóticas al sistema solar exterior, bien se puede mandar humanos a Marte.

Santiago BaleaSantiago Balea

Horacio, estoy más con lo que dice Gabriel. El consumo de recursos enviando humanos en vuelos tripulados daría para muchas misiones robóticas que, como vemos, están reportando beneficios científicos importantes. Si los presupuestos son limitados hay que hilar muy fino para que la inversión devuelva resultados y las misiones robóticas lo están haciendo muy bien. Además, opino que esos robots-sonda son una prolongación de nosotros mismos…

Horacio de ArgentinaHoracio de Argentina

Pero ya vimos que al retirarse el transbordador no se destinó ni un euro a misiones robóticas, simplemente el presupuesto del Shuttle se perdió, ahora está en el SLS / Orión

Santiago BaleaSantiago Balea

Hemos debatido el tema anteriormente, sobre todo con lo de Marte. Soy de la misma opinión.

Gabriel.Gabriel.

¿Soy el único que piensa que la mayoria de las imagenes de Juno se encuentran sobre posprocesadas? Me hacen acordar a esas fotos con filtros HDR pesadisimos que apenas parecen reales.

Hilario GómezHilario Gómez

Estoy de acuerdo. Algunas fotos tienen tanta “cocina” que se ven irreales.

Kapitán KirkKapitán Kirk

Me gustaría tener un poco más de información sobre la evolución de las cámaras fotográficas desde los comienzos de la era espacial. He mirado mucho en documentales, en las webs de las agencias, incluso en youtube -donde anida tanto pirado- y también en las especificaciones técnicas de cada época, su forma de transmitir, los escaneos y autorevelados… etc.

La cosa es que no encuentro un lugar en concreto donde se haga este tipo de historial. Voy a poner unos ejemplos:

– Un ejemplo es la Hasselblad modificada de las misiones Apolo, su sensibilidad ISO 160… sus 3 velocidades de obturación adecuadas para los guantes de un astronauta…. la conservarción de calor que requerían los negativos (se revelaban en la Tierra posteriormente, y la cámara se dejaban en la Luna, creo) cosas así, detalles que sería muy entretenidos para los amantes de la fotografía, tanto amateurs como profesionales.

Otro ejemplo sería la guerra que pierde Canon frente a Nikon a la hora de llevar cámaras fotográficas a la ISS. Es una historia muy divertida basada sobretodo en sus objetivos y la fluorita… no quiero desvelarlo, creo que Daniel sabe por dónde voy jeje…

Y así, hacer una historia que es más importante de lo que la gente suele pensar… otro ejemplo los diamantes la cámara de la New Horizons, su razón de ser, eso que tanto os gusta a algunos como los ‘Megapíxeles’ que en realidad poco tienen que ver en cuanto a la calidad de imagen etc etc…

Si alguno conoce más datos, se lo agradezco. Animaros.

Salu2

Kapitán KirkKapitán Kirk

No he podido esperar más: he leido el artículo entero y también los sabrosos comentarios. A ver si Daniel lo lee y se anima a hacer una entrada, a pesar que lo echen de casa jijiji…

Eskerrik Asko Gabriel! Me ha encantado

secretsecret

Si lo van a bajar a la orbita deberia estar echo de diamante para resistir tales inclemencias o al menos de neodimio para soportar presiones superiores a prensas hidraulicas porque un ambiente tal hostil como este se corre enormes riesgos.

Francisco M.Francisco M.

Vamos, que cuando pusieron esta cámara toidos los científicos pusieron el grito en el cielo porque no estaba en sus planes, comía una (mínima) parte del presupuesto, era sólo para “entretener a las masas”, aportaría poco y ocuparía espacio que podría haber usado otro instrumento “de a en serio”.
Así que para ahorrar costos, y quedar bien a la vez con el Congreso que pedía “resultados visibles para los legos”, pusieron una cámara medio pelo de baja calidad de 2mpx. Y pues, ahora resulta que es la estrella de la misión y si no estaba la cámara se hubiera armado un escándalo a primera plana (“Fallo de la misión Juno” al no poder entrar en la órbita “científica”).
Imaginad si le hubieran puesto una cámara profesional -de la misma empresa que fabrica esta Juno Cam- con 5mpx, contraste ultrasensible, potencia de procesamiento y ancho de banda para sacar fotos por toneladas (y hasta videos)… pues se mapeaban Júpiter al nivel que se está mapeando Marte. Por eso, a veces los científicos de carrera no deben ser los únicos en tomar las decisiones. Por suerte en este caso se metió el Congreso a exigir pruebas literalmente visibles y estas fotos son el resultado. Las mediciones científicas “de a en serio”, pues “te las debo” para dentro de unos meses si es que todavía Juno anda bien

Kapitán KirkKapitán Kirk

Hola Francisco M.

No me parece justo tu comentario proque las cámaras que se usan en el espacio NO tienen mucho que ver con las que tenemos en casa, ni su procesamiento es el mismo. En mi caso tengo una D810 de 36 Mpx… y te aseguro que no significa nada. Los parámetros hay que buscarlos en la calidad del objetivo, los tiempos de exposición, el área recorrida… son docenas las dificultades que ofrece el espacio.

Hoy en día casi todos los móbiles tienen un sensor de 12-16 Mpx ¿Eso significa algo? Sí, marketin en la mayoría de los casos, incluso los que te prometen luminosidades F/1.8 que no se las cree nadie. Aún conservo mi vieja D70, que montada con un buen objetivo y sus 6 Mpx. no tiene nada que envidiar al más moderno de los móbiles.

La JunoCam por sus especificaciones es una cámara muy bien diseñada (te adjunto PDF) y teniendo en cuenta el tamaño de Júpiter y su ángular correcto… otra cosa es que se incluyese a última hora. Ahí estoy muy de acuerdo contigo.

Salu2

https://www.missionjuno.swri.edu/pub..._Camera.pdf

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