Júpiter (planeta)

Keywords: Júpiter (planeta), 1979, 1994, 1995, 2000, 2007, Aceleración

Júpiter es el quinto planeta del Sistema solar. Forma parte de los denominados planetas exteriores o gaseosos. Recibe su nombre del dios romano Júpiter (Zeus) en la mitología griega. Se trata del planeta que ofrece un mayor brillo a lo largo del año, aunque Venus puede ser más brillante dependiendo de su fase. Júpiter es el mayor de los planetas del Sistema Solar con una masa más de 310 veces la terrestre y un diámetro unas 11 veces el terrestre. Se trata de un planeta gaseoso formado principalmente por hidrógeno y helio sin una superficie interior definida. Entre los detalles atmosféricos destaca la La Gran Mancha Roja, un enorme anticiclón de situado en las latitudes tropicales del hemisferio sur, la estructura de nubas en bandas y zonas y la fuerte dinámica de vientos zonales con velocidades de hasta 140 m/s.

Características generales

Júpiter es el más masivo de los planetas del Sistema Solar. Su masa equivale a unas 2,5 veces la suma de la masas de todos los demás planetas. Más de un centenar de planetas extrasolares han sido descubiertos con masas similares o superiores a la masa de Júpiter. Júpiter también posee la velocidad de rotación más rápida de los planetas del Sistema Solar. El planeta es conocido por una enorme formación meteorológica, la Gran Mancha Roja, fácilmente vislumbrable por astrónomos aficionados dado su gran tamaño, superior al de la Tierra. Su atmósfera está permanentemente cubierta de nubes que permiten trazar la dinámica atmosférica y muestran un alto grado de turbulencia. Júpiter es el cuarto objeto más brillante en el cielo (después del Sol, la Luna y Venus aunque a veces Marte puede ser más brillante que Júpiter y Júpiter más brillante que Venus.

Tomando como referencia al Sol Júpiter es el quinto planeta del Sistema Solar. Su órbita se sitúa aproximadamente a 5 UA, unos 750 millones de km del Sol.

Atmósfera

Bandas y Zonas

La atmósfera de Júpiter está dividida en cinturones oscuros llamados Bandas y regiones claras llamadas Zonas, todos ellos en la dirección de los paralelos. Las bandas y zonas delimitan un sistema de corrientes de viento alternantes en dirección con la latitud y en general de gran intensidad, por ejemplo, los vientos en el ecuador soplan a velocidades entorno a 100 m/s (360 km/h). En la Banda Ecuatorial Norte, los vientos pueden llegar a soplar a 140 m/s (500 km/h).

La Gran Mancha Roja

El científico inglés Robert Hooke observó una gran formación meteorológica que podría ser la Gran Mancha Roja (conocida en inglés por las siglas GRS). Sin embargo no parecen existir informes posteriores de la observación de tal fenómeno hasta el siglo XIX. En todo caso, varía mucho tanto de color como de intensidad. Las imágenes obtenidas por el Observatorio Yerkes a finales del XIX muestran una mancha roja alargada, ocupando el mismo rango de latitudes pero con el doble de extensión longitudinal. A veces, es de un color rojo fuerte, y realmente muy notable, y en otras ocasiones palidece hasta hacerse insignificante. Historicamente en un principio se pensó que la gran mancha roja era la cima de una montaña gigantesca o una meseta que salía por encima de las nubes. Esta idea fue sin embargo desechada en el siglo XIX al constatarse espectroscópimante la composición de hidrógeno y helio de la atmósfera y determinarse que se trataba de un planeta fluído. El tamaño actual de la mancha roja es aproximadamente unas dos veces el de la Tierra. Meteorológicamente la Gran Mancha Roja es un enorme anticiclón muy estable en el tiempo. Los vientos en la periferia del vórtice tienen una intensidad cercana a los 400 km/h.

Estructura de nubes

Las nubes superiores de Júpiter están formadas probablemente de cristales congelados de amoníaco. El color rojizo viene dado por algún tipo de agente colorante desconocido aunque se sugieren compuestos de Azufre o fósforo. Por debajo de las nubes visibles Júpiter posee muy posiblemente nubes más densas de un compuesto químico formado por amoníaco e hidrosulfuro llamado hidrosulfuro de amonio, NH4SH. A una presión en torno a 5-6 bar de presión existe posiblemente una capa aún más densa de nubes de agua. Una de las pruebas de la existencia de tales nubes la constituyen la obsercación de descargas eléctricas compatibles con tormentas profundas a estos niveles de presión. Tales tormentas convectivas pueden en ocasiones extenderse desde los 5 bar hasta los 300-500 mbar, unos 150 km en vertical.

Estructura interna

En el interior del planeta el hidrógeno y el helio se comprimen progresivamente. El hidrógeno molecular se comprime de tal manera que se transforma en un líquido de carácter metálico a profundidades de unos 10.000 km con respecto a la superficie. Más abajo se espera la existencia de un núcleo rocoso formado principalmente por materiales helados. La existencia de las diferentes capas viene determinada por el estudio del potencial gravitatorio del planeta medido por las diferentes sondas espaciales. De existir el núcleo interno probaría la teoría de formación planetaria a partir de un disco de planetesimales. Júpiter es tan masivo que todavía no se ha liberado del calor acumulado en su formación y posee por lo tanto una importante fuente interna de calor que ha sido medida de manera precisa y equivale a 5,4 W/m². Esto significa que el interior del planeta está mezclado de manera eficaz por lo menos hasta niveles cercanos a las nubes de agua a 5 bar.

Magnetosfera

Júpiter tiene una magnetosfera extensa y de mucha intensidad. El campo magnético de Júpiter podría verse desde la Tierra ocupando un espacio equivalente al de la Luna llena a pesar de estar mucho más lejos. El campo magnético de Júpiter es de hecho la estructura de mayor tamaño en el Sistema Solar. Las partículas cargadas son recogidas por el campo magnético joviano y conducidas hacia las regiones polares donde producen impresionantes auroras. Por otro lado las partículas expelidas por los volcanes de la luna Ío forman un toro de rotación en el que el campo magnético atrapa material adicional que es conducido a través de las líneas de campo sobre la atmósfera superior del planeta.

Las sondas Pioneer confirmaron la existencia del campo magnético joviano y su intensidad, más de 10 veces superior al terrestre conteniento más de 20.000 veces la energía asociada al campo terrestre. Los Pioneer descubrieron que la onda de choque de la magnetosfera joviana se extiende a 26 millones de kilómetros del planeta con la cola magnética extendiéndose más allá de la órbita de Saturno.

Las variaciones del viento solar originan rápidas variaciones en tamaño de la magnetosfera. Este aspecto fue estudiado por las sondas Voyager. También se descubrió que átomos cargados eran expulsados de la magnetosfera joviana con gran intensidad y eran capaces de alcanzar la órbita de la Tierra. También se encontraron corrientes electricas fluyendo de Júpiter a algunas de sus lunas, particulamente Ío y también en menor medida Europa.

Principales Satélites

Los principales satélites de Júpiter fueron descubiertos por Galileo Galilei razón por la que se les llama en ocasiones satélites galileanos. Reciben sus nombres de la mitología griega si bien en tiempos de Galileo se les denominaba por números románicos dependiendo de su orden de cercanía al planeta. El descubrimiento de estos satélites constituyó un punto de inflexión en la ya larga disputa entre el sistema heliocéntrico y el copernicano en el que era mucho más fácil explicar el movimiento y la propia existencia de los satélites naturales de Júpiter. Los cuatro satélites principales son muy distintos. Ío, el más interior, es un mundo volcánico con una superficie muy joven y calentado por efectos de marea entre Júpiter y Europa. Europa, el siguiente satélite, es un mundo helado bajo el cual se especula la presencia de océanos líquidos de agua. Calisto y Ganímedes son satélites más alejados y de menor densidad formados en su mayor parte por hielos.

Además de los mencionados satélites galileanos, las distintas sondas espaciales enviadas a Júpiter y observaciones terrestres han ampliado el número total de satélites de Júpiter hasta 61: Adrastea, Aitné, Amaltea, Ananké, Autónoe, Caldona, Cale, Cálice, Calírroe, Calisto, Carme, Elara, Erínome, Euante, Euporia, Eurídome, Europa, Ganímedes, Harpálice, Hermipé, Himalia, Ío, Isonoe, Leda, Lisitea, Megaclite, Metis, Ortosia, Pasífae, Pasítea, Praxídice, Sinope, Sponde, Táigete, Tebe, Temisto, Tione, Yocasta y otros 23 que no tienen aún nombre definitivo. La mayoría de los cuerpos más pequeños tienen un origen muy distinto al de los satélites mayores siendo posiblemente cuerpos capturados y no formados en sus órbitas actuales. Otros pueden ser los restos de impactos y fragmentaciones de cuerpos mayores anteriores.

Sistema de anillos

Júpiter posee un tenue sistema de anillos que fue descubierto por la sonda Voyager 1 en 1979. Los anillos son inestables en escalas de tiempo de unos 1000 años por lo que éstos han de ser continuamente regenerados, quizás por el impacto de micrometeoroides con los satélites de Júpiter. Hay un anillo principal y dos anillos más tenues hacia el exterior denominados anillos de Gossamer. En el interior del anillo principal hay un halo de material difuso. Los anillos parecen estar compuestos de partículas oscuras de polvo.

Impacto del cometa SL9

[[Imagen:Jupitersatelliteimpact.jpg|thumb|200px|right|Imagen de los restos de uno de los impactos del cometa Shoemaker-Levy 9 en la atmósfera de Júpiter capturada por el ]] En Julio de 1994 el cometa Shoemaker-Levy 9 impactó contra la atmósfera de Júpiter. El cometa había sido disgregado por la acción de la gravedad de Júpiter en numerosos fragmentos en un paso anterior y cercano por el planeta.

Formación de Júpiter

Las teorías de formación del planeta son de dos tipos: Formación a partir de un núcleo de hielos de una masa en torno a 10 veces la masa terrestre capaz de atraer y acumular el gas de la nebulosa protosolar o formación temprana por colapso gravitatorio directo. Ambos modelos tienen implicaciones muy distintas para los modelos generales de formación del Sistema Solar y de los sistemas de planetas extrasolares

Exploración espacial de Júpiter

Júpiter ha sido visitado por varias misiones espaciales de NASA. Las misiones Pioneer 10 y Pioneer 11 realizaron una exploración preliminar con sobrevuelos del planeta en los años 70. Las misiones Voyager 1 y Voyager 2 visitaron Júpiter en 1979 revolucionando el conocimiento que se tenía del planeta y sus lunas descubriendo también su sistema de anillos. En 1995 la misión Galileo que constaba de una sonda y un orbitador inició una misión de exploración del planeta de 7 años. Aunque la misión tuvo importantes problemas con la antena principal que retransmitía los datos a la Tierra consiguió enviar informaciones con una calidad imprecedentes sobre los satélites de Júpiter descubriendo los océanos subsuperficiales de Europa y varios ejemplos de volcanismo activo en Ío. La misión fue desactivada enviando el orbitador contra el propio planeta para evitar una colisión futura con Europa que pudiera contaminar sus hielos. En diciembre del año 2000 la misión espacial Cassini/Huygens realizó un sobrevuelo lejano en su viaje con destino a Saturno obteniendo un conjunto de datos comparable en cantidad a los sobrevuelos realizado por los Voyager pero con una calidad de las observaciones mucho mejor. En el año 2007 el planeta Júpiter será visitado por la sonda New Horizons en su viaje a Plutón y están bajo estudio misiones dedicadas al estudio de Júpiter y su luna Europa por parte de las agencias espaciales NASA y ESA.

Enlaces externos y referencias

• Solar Views Vistas del Sistema Solar en español
• Resumen (inglés) de los resultados de la misión Galileo a Júpiter
• British Astronomical Association
• Escuchar los "genuinos" sonidos de Júpiter-(Marzo-2004)
• Júpiter: datos de la WEB de la Asociación Larense de Astronomía (ALDA)

Referencias:

• The New Solar System, J.K. Beatty, C. Collins Petersen y A. Chaikin, Cambridge University Press y Sky Publishing Corporation, ISBN 0933346867 (1999).
• The Giant Planet Jupiter, J.H. Rogers, Cambridge University Press, ISBN 0521410088 (1995).
• Jupiter : The Planet, Satellites and Magnetosphere, Ed. F. Bagenal, T.E. Dowling, W.B. McKinnon, D. Jewitt, C. Murray, J. Bell, R. Lorentz, F. Nimmo, Cambridge University Press (2004).

Keywords: Júpiter (planeta), 1979, 1994, 1995, 2000, 2007, Aceleración