Al igual que el gas de planetas gigantes Júpiter y Saturno, sus primos más pequeños, Urano y Neptuno, siempre han sido conocidos por albergar remolinos de nubes y vientos violentos batiendo sus atmósferas. Bandas masivas de corrientes de chorro que rodean todo el planeta se han observado en ambos casos.Pero dado que la atmósfera de Urano se cree que es lo suficientemente gruesa como para tragarse toda la Tierra, no se sabe hasta qué punto las perturbaciones climáticas alcanzan en el interior del planeta.
Ahora un equipo de científicos planetarios con la Universidad del Laboratorio Lunar y Planetario de Arizona, incluyendo a William Hubbard y Adam Showman, ha publicado los resultados de nuevos análisis que puso un límite superior a la zona de tiempo en Urano y Neptuno.
Según sus datos, publicados en la revista Nature, el ambiente en ambos planetas va de gritar vientos de violencia infernal a una profundidad mucho más superficial que se pensaba.
"Nuestros análisis muestran que la dinámica se limitan a una capa delgada del tiempo no superior a unos 680 kilómetros de profundidad", dijo Hubbard. "Este número es un límite superior, por lo que en la realidad, es posible que la atmósfera se calme incluso menos profunda que eso."
Para el estudio, que fue dirigido por Yohai Kaspi, investigador planetario en el Instituto de Ciencia Weizmann en Rehovot, Israel, el equipo aplicó simulaciones numéricas y analiza los datos recogidos por la nave espacial Voyager 2 durante un sobrevuelo en 1989.
Sin un medio para investigar la atmósfera de los gigantes gaseosos directamente, los investigadores tuvieron que confiar en medidas indirectas para recabar pistas sobre los patrones climáticos en los dos planetas.
"Para Neptuno y Urano, los únicos datos de la nave que hemos sido tomadas con equipos de la Voyager 2 hace más de 20 años, y no vamos a ser capaces de conseguir cualquier cosa que hace honor a los estándares de hoy en el corto plazo", explicó Hubbard, cuya investigación se centra en los estudios de la estructura y la evolución de Júpiter, Saturno y los planetas gigantes extrasolares.
En su lugar, el equipo utilizó las teorías desarrolladas por la circulación profunda Showman y Kaspi de predecir lo que los campos gravitacionales de Neptuno y Urano debe ser similar. Este método aprovecha el hecho de que las grandes perturbaciones climáticas en las atmósferas de los planetas gigantes modifican sus campos gravitatorios de una manera que permite a los investigadores sacar conclusiones acerca de la naturaleza y el alcance de los fenómenos meteorológicos.
"Básicamente, mediante la aplicación de estas teorías desarrolladas recientemente, que son capaces de desentrañar la nueva información de datos antiguos", dijo Hubbard. "La razón por la que podemos limitar el tiempo de las 680 millas superiores es así es porque sino veriamos una distorsión mucho más fuerte del campo gravitacional si el tiempo extiende mucho más allá."
Hubbard dijo que hizo los cálculos en el año 1989, en el momento del encuentro del Voyager 2 con Neptuno ", pero hoy en día, por supuesto, tenemos métodos mucho mejores que hace dos décadas, por lo que puede poner una restricción más precisa sobre estos fenómenos de lo que era capaz de en el momento ".
Como co-investigador de la misión Juno de la NASA, actualmente en camino a Júpiter, Hubbard desarrolla herramientas para el análisis de la señal de la gravedad del planeta gigante de gas con la famosa Mancha Roja. Hubbard mostró cómo se pueden usar los datos de gravedad de alta precisión desde una órbita a corta distancia de Júpiter para determinar la profundidad a la que los patrones de vientos zonales extraordinarias penetran en Júpiter.
El objetivo de Juno es el estudio de la composición interior del planeta más grande de nuestro sistema, que se cree que se formaron antes que los otros planetas y tienen las respuestas a muchas preguntas sin resolver acerca de la formación de nuestro sistema solar.
"Vamos a obtener datos similares de Júpiter y Saturno, pero de calidad muy superior a lo que tenemos de la Voyager 2," dijo, y también con una mayor precisión que cualquier cosa que se ha hecho en Júpiter hasta el momento ".
El uso de dos receptores de radio, uno en la nave espacial y uno en la Tierra, encerrado en sincronía, Juno será capaz de medir la gravedad con una precisión sin precedentes, explicó Hubbard.
A diferencia de las corrientes en chorro en Urano y Neptuno, Hubbard dijo que los vientos son mucho más sutiles en Júpiter y Saturno.
"Cuando empezamos a obtener datos detallados de Juno, vamos a utilizar los mismos métodos para aplicar a lo que vemos en Júpiter y Saturno", dijo. "Queremos ver qué profundidad estos fenómenos climáticos van en esos planetas."
Hubbard explicó que los investigadores creen que las perturbaciones atmosféricas son más numerosos en Júpiter y Saturno, pero menos fuerte en comparación con Urano y Neptuno, por razones que pueden tener que ver con la diferente composición de los planetas y los ángulos entre los campos magnéticos y el eje de rotación.
"En el caso de la Tierra, la atmósfera es muy delgada y casi insignificante desde el punto de vista de la gravedad," explicó Hubbard. "Sería necesario mediciones muy sensibles para ver los efectos de la atmósfera en el campo gravitacional de la Tierra."
"En el caso de los planetas gigantes de gas, estamos hablando de profundas atmósferas de hidrógeno dominadas que son mucho más densos, más como un océano de una atmósfera. Hay tanta masa involucrada que deja una firma mucho más visible en la gravedad. "http://spaceref.com/planetology/
No hay comentarios:
Publicar un comentario