La fascinante atmósfera de Júpiter Siempre ha sido un enigma, aunque los científicos lo van resolviendo poco a poco. Sus llamativas bandas de color, sus gigantescas tormentas y su atmósfera rica en hidrógeno y el helio lo convierten en un laboratorio natural para comprender fenómenos planetarios complejos. Sin embargo, un descubrimiento reciente ha cambiado lo que creíamos saber sobre sus nubes. Hasta ahora se suponía que las nubes visibles de Júpiter estaban formadas por hielo de amoníaco. Pero esta creencia se ve sacudida gracias a una colaboración inesperada entre astrónomos profesionales y aficionados..
El punto de inflexión en este descubrimiento se produjo cuando un astrónomo aficionado, Steven Hillcon equipos modestos y filtros especializados, demostró que era posible mapear la abundancia y presión de amoníaco en las nubes superiores de Júpiter. Este trabajo, combinado con los poderosos datos obtenidos del instrumento MUSA del Very Large Telescope (VLT), ha llegado a una conclusión sorprendente: las nubes de Júpiter no están hechas de amoníaco puro, sino de compuestos más complejos como el hidrosulfuro de amonio mezclado con partículas fotoquímicas.
La atmósfera de Júpiter está compuesta principalmente de hidrógeno y helio, pero contiene trazas de gases condensables como amoníaco, metano y agua. En las frías regiones superiores de su troposfera, estos gases se condensan y forman nubes. Durante décadas, Se pensaba que las nubes visibles estaban compuestas principalmente de cristales de hielo de amoníaco.ya que este es el compuesto que se condensa a mayores altitudes (cerca de 0,7 bares de presión).
Sin embargo, observaciones recientes realizadas con el espectroscopio MUSA del VLT, ubicado en Chile, han revelado que las nubes más reflectantes de Júpiter no se encuentran en esta capa superior, sino a una presión de 2 a 3 bares, mucho más profunda y más cálida. A estas profundidades, las temperaturas son demasiado altas para que el amoníaco forme cristales sólidos. Esto ha llevado a una nueva hipótesis: las nubes estarían formadas por hidrosulfuro de amonio (NH₄SH), una mezcla de amoníaco y azufre que se condensa a presiones más altas.
Este descubrimiento no sólo contradice hipótesis anteriores, sino que también subraya la importancia de los procesos fotoquímicos en la atmósfera de Júpiter. Según los investigadores, la interacción de la radiación ultravioleta del Sol con los gases atmosféricos podría estar generando compuestos adicionalescomo partículas que colorean las nubes en tonos rojos y marrones.
El descubrimiento no habría sido posible sin la participación de un grupo diverso de científicos, que incluía tanto profesionales como aficionados. Steven Hillun astrónomo aficionado con un doctorado en astrofísica, jugó un papel clave en el desarrollo de un método que utiliza telescopios comerciales y filtros de color. Este enfoque permitió mapear el amoníaco en la atmósfera de Júpiter con sorprendente precisión.
Lo que es notable es que este método es mucho más simple y menos costoso que los complejos modelos radiativos utilizados típicamente en los grandes observatorios. En palabras del profesor Patrick Irwin de la Universidad de Oxford: “Me sorprende que un método tan simple pueda revelar tanto sobre las nubes de Júpiter”.. Esta técnica abre nuevas posibilidades para la participación en la ciencia ciudadana.
Hill y su equipo demostraron que filtros especializados podían distinguir las señales características del amoníaco y el metano en longitudes de onda específicas. Luego, estos datos se validaron mediante simulaciones por computadora.lo que confirmó que las nubes visibles no podían ser hielo de amoníaco puro. En cambio, se concluyó que estas nubes son más profundas de lo esperado, a una presión donde el amoníaco sólido no es estable.
Otro punto destacado de este trabajo es cómo las nubes reflejan la dinámica interna de Júpiter. Las variaciones en la composición y presión de las nubes están estrechamente relacionadas con los movimientos de convección y los patrones climáticos globales del planeta. En regiones como la Gran Mancha Roja o los cinturones ecuatoriales, las nubes más profundas parecen estar relacionadas con corrientes ascendentes ricas en amoníaco..
Por otro lado, se han identificado pequeñas zonas donde las nubes sí contienen amoníaco puro. Estas regiones, que aparecen como puntos blancos en imágenes de alta resolución, se encuentran en zonas de convección extremadamente intensas. Hay excepciones que confirman la regla: El amoníaco puro es una rareza en las nubes visibles de Júpiter.
El mismo equipo de investigadores decidió aplicar el método desarrollado por Hill al planeta Saturno. Utilizando observaciones del VLT y del telescopio espacial James Webb, descubrieron que las nubes visibles de Saturno también se encuentran a profundidades mayores de lo esperado. Esto sugiere que los procesos fotoquímicos responsables de las nubes de Júpiter también están presentes en Saturno.aunque con variaciones debido a sus diferentes composiciones y temperaturas.
El caso de Saturno plantea nuevas preguntas. Por ejemplo, ¿cómo interactúan los compuestos de azufre y amoníaco en su atmósfera para formar estas nubes? ¿Qué papel juega su sistema de anillos en la dinámica atmosférica? Estas preguntas ahora pueden abordarse gracias a las técnicas de observación más accesibles desarrolladas por Hill y sus colegas.
Estas metodologías también podrían ser útiles en el futuro para estudiar exoplanetas. Los gigantes gaseosos que orbitan alrededor de otras estrellas podrían tener atmósferas similares, por lo que herramientas asequibles como las diseñadas para este estudio podrían permitir a los astrónomos aficionados contribuir a su caracterización. De esta manera, la ciencia ciudadana no sólo impacta nuestra comprensión del Sistema Solar, sino también del universo más allá.
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