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Júpiter
(planeta)
Da una vuelta alrededor del Sol cada 11,9 años a una distancia
orbital media de 778 millones de kilómetros (unas cinco veces
la distancia del Sol a la Tierra). Tarda 9,9 horas en dar una
vuelta alrededor de su eje. Esta rápida rotación produce un
engrosamiento ecuatorial que se aprecia cuando se mira el
planeta a través de un telescopio. La rotación no es uniforme.
Las bandas que se ven en Júpiter se deben a la presencia de
fuertes corrientes atmosféricas que reflejan los diferentes
periodos de rotación en las distintas latitudes. Estas bandas
se aprecian más debido a las tonalidades pastel de las nubes.
Este colorido se observa también en la llamada Gran Mancha
Roja, un ciclón gigantesco de forma oval con matices que
varían desde el rojo ladrillo hasta el rosa. Los colores
proceden de rastros de compuestos formados por la luz
ultravioleta, las tormentas y el calor. Algunos de estos
compuestos pueden ser similares a los de las moléculas
orgánicas que se desarrollaron en la Tierra como preludio del
origen de la vida. Véase Exobiología.
2 COMPOSICIÓN, ESTRUCTURA Y CAMPO MAGNÉTICO
El conocimiento científico de Júpiter se enriqueció mucho en
1979 a partir de los satisfactorios lanzamientos realizados
por la NASA de las sondas espaciales Voyager 1 y Voyager 2.
Las observaciones espectroscópicas llevadas a cabo desde la
Tierra habían demostrado que la mayor parte de la atmósfera de
Júpiter estaba compuesta de hidrógeno molecular, H2. Los
estudios de infrarrojos de la sonda espacial Voyager indicaron
que el 87% de la atmósfera de Júpiter estaba compuesta de H2,
y que el helio, He, formaba la mayor parte del 13% restante.
Por la baja densidad observada se deduce que el interior de
Júpiter ha de tener, esencialmente, la misma composición que
la atmósfera. Por tanto, en apariencia, este inmenso mundo
está compuesto de los dos elementos más ligeros y más
abundantes del Universo, una composición similar a la del Sol
y a la de otras estrellas. En consecuencia, Júpiter puede
corresponder a una condensación directa de una parte de la
nebulosa solar primordial, la gran nube de gas y polvo
interestelar a partir de la que se formó todo el Sistema Solar
hace unos 4.700 millones de años.
Los científicos también recogieron una gran cantidad de
información sobre Júpiter cuando los fragmentos del cometa
Shoemaker-Levy 9 se estrellaron contra el planeta en julio de
1994. Las colisiones agitaron la atmósfera de Júpiter,
calentando los gases interiores hasta la incandescencia y
sacándolos a la superficie. Los astrónomos capturaron imágenes
detalladas de estos gases desde telescopios situados en la
Tierra y en el espacio. Utilizaron espectroscopios para el
análisis de los gases con el fin de verificar y ampliar sus
conocimientos sobre la composición de la atmósfera del
planeta.
Júpiter emite más o menos el doble de energía que la que
recibe del Sol. La fuente de esta energía es aparentemente una
lenta contracción gravitacional de todo el planeta. Júpiter
tendría que ser 100 veces mayor para que su masa pudiera
iniciar reacciones nucleares como las que tienen lugar en el
Sol y las estrellas.
La atmósfera turbulenta y con muchos tipos de nubes de Júpiter
es, por tanto, fría. Con gran abundancia de hidrógeno,
predominan las moléculas que contienen este elemento, como el
metano, el amoníaco y el agua. Las fluctuaciones periódicas de
temperatura en la atmósfera superior de Júpiter revelan una
pauta en el cambio de los vientos como la de la región
ecuatorial de la estratosfera terrestre. Las fotografías con
cambios secuenciales de las nubes jovianas sugieren el
nacimiento y deterioro de gigantescos sistemas tormentosos
ciclónicos. En octubre de 1998 se detectó un gran “óvalo
blanco” al noroeste de la Gran Mancha Roja; se identificó como
una tormenta gigantesca (del tamaño de nuestro planeta)
formada probablemente por la fusión de otras dos.
El amoníaco se congela a las bajas temperaturas de la
atmósfera superior (-125 °C) formando las nubes blancas de
cirros que se ven en muchas fotografías del planeta
transmitidas por la sonda espacial Voyager. El hidrosulfuro de
amonio se puede condensar a niveles más bajos. Las nubes de
esta sustancia, coloreadas por otros compuestos, pueden
contribuir a la capa de nubes oscuras que se extiende por el
planeta. La temperatura en la parte superior de estas nubes es
de -50 °C y la presión atmosférica es alrededor del doble de
la presión atmosférica de la Tierra a nivel del mar. A través
de agujeros en esta capa de nubes se escapa la radiación de
una región en donde se alcanzan temperaturas de 17 °C.
Mediante radiotelescopios sensibles a la radiación que
atraviesa las nubes se ha detectado que la temperatura aumenta
al descender hacia las capas más profundas.
Aunque sólo se puede ver directamente la parte más externa de
Júpiter, los cálculos muestran que la temperatura y la presión
aumentan hacia el interior del planeta. La presión alcanza
valores en los que el hidrógeno se licúa y después adopta un
estado metálico altamente transmisor. El análisis de las
señales de radio enviadas por las sondas espaciales indica que
en el centro puede existir un núcleo de material rocoso o
metálico parecido al de la Tierra.
En la profundidad de estas capas se genera el campo magnético
joviano. En la superficie de Júpiter este campo es 14 veces
más fuerte que el de la Tierra. Su polaridad es opuesta a la
de la Tierra, de forma que una brújula terrestre que se
trasladara a Júpiter apuntaría al Sur. El campo magnético es
el responsable de que enormes cinturones de radiación de
partículas cargadas retenidas rodeen el planeta a una
distancia de 10 millones de kilómetros.
A mediados de 2005 la NASA autorizó el inicio de la fase de
diseño de una nueva misión al planeta Júpiter: la sonda Juno.
Aunque el proyecto volverá a ser examinado antes del comienzo
de su fase de desarrollo, su lanzamiento está ya previsto para
2010. Juno orbitará Júpiter intentando aportar nuevos datos
sobre su núcleo, su atmósfera y su campo magnético.
3 SATÉLITES Y ANILLOS
Júpiter tiene 63 satélites conocidos; es el planeta del
Sistema Solar con más satélites girando a su alrededor.
En 1610, Galileo descubrió los cuatro mayores. Fueron
recibiendo los nombres de los amantes mitológicos de Júpiter
(o Zeus en el panteón griego): Ío, Europa, Ganimedes y Calisto.
Esta tradición se ha seguido para denominar los demás
satélites o lunas. Observaciones más recientes han demostrado
que las densidades medias de las lunas mayores siguen la
tendencia aparente del propio Sistema Solar. Ío y Europa,
cercanos a Júpiter, son densos y rocosos como los planetas
interiores. Ganimedes y Calisto, que se encuentran a más
distancia, están compuestos principalmente de hielo de agua y
tienen densidades más bajas. Durante la formación de satélites
y planetas, su proximidad al cuerpo central (el Sol o Júpiter)
evita, claramente, que se condensen las sustancias más
volátiles.
Calisto es casi tan grande como Mercurio, y Ganimedes es mayor
que Mercurio. Si estos cuerpos describieran sus órbitas
alrededor del Sol en vez de alrededor de Júpiter, serían
considerados planetas. Las cortezas heladas de estos dos
cuerpos están marcadas por numerosos cráteres, las marcas de
un antiguo bombardeo, probablemente del núcleo de un cometa,
similar al bombardeo de asteroides que dejó señales en la Luna
de la Tierra. Por el contrario, la superficie de Europa es muy
llana. Está cubierta por una capa de hielo (que puede que
cubra una zona global de agua) que emergió del interior del
satélite después del bombardeo meteorítico primordial. Una
intrincada red de estrías poco profundas se extiende por la
superficie de hielo.
Un equipo de astrónomos de la Universidad Johns Hopkins
(Estados Unidos) descubrió que Ganimedes tiene una atmósfera
de oxígeno muy tenue, con una presión comparable a la de la
atmósfera terrestre a una altura de unos 400 kilómetros. Antes
de este descubrimiento, estos mismos científicos habían
detectado también un tenue velo de oxígeno alrededor de
Europa.
El satélite más notable es, sin duda, Ío. Su superficie
presenta grandes contrastes: del amarillento al castaño oscuro
y áreas blancas con manchas negras. Ío es sacudido por un
vulcanismo impulsado por la dispersión de la energía del
interior del satélite. Diez volcanes estaban en erupción
durante los vuelos espaciales del Voyager en 1979 y, desde
entonces, se han detectado otras erupciones. Los orificios
emiten dióxido de azufre (SO2), y éste se condensa en la
superficie formando una atmósfera local y transitoria. Las
regiones blancas son SO2 sólido; las otras marcas están
producidas, presumiblemente, por otros compuestos de azufre.
Las restantes lunas son mucho más pequeñas y se han estudiado
menos que estos cuatro satélites, aunque en 1998 la sonda
espacial Galileo (que entró en órbita de Júpiter en diciembre
de 1995) envió imágenes de las cuatro lunas más próximas al
planeta: Metis, Adrastea, Amaltea y Tebe. En general,
presentan superficies oscuras, de color rojizo, y aparecen
cubiertas de cráteres.
Tras el análisis de los datos obtenidos por la Galileo en su
acercamiento a Amaltea, los científicos dedujeron que se trata
de un cuerpo poroso y helado, en contra de lo que cabría
esperar dada su proximidad a Júpiter. Su naturaleza helada
hace pensar entonces que se formó en una región más fría del
espacio y que luego se desplazó hasta su posición actual.
La nave espacial Voyager también descubrió ya en 1979 un débil
sistema de anillos cerca del planeta. Las imágenes del Voyager
revelaron dos anillos: uno principal, plano, y otro interior
(el halo) con forma de nube. Una de las imágenes parecía
mostrar un tercer anillo, exterior y muy tenue. En septiembre
de 1998, la sonda Galileo confirmó la existencia de este
tercer anillo que, en realidad, resultó ser doble (uno dentro
de otro). Además, los datos enviados por esta sonda indican
que el sistema de anillos se formó a partir de enormes
cantidades de polvo producidas por el choque de meteoritos con
las lunas interiores de Júpiter. Las órbitas del anillo
principal y de los anillos exteriores corresponden a las de
las lunas que los alimentan de polvo. El material del anillo
principal proviene de Metis y Adrastea, mientras que los
anillos exteriores están formados por materiales de Amaltea y
Tebe.
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