Ricardo Muñoz Espinoza

Júpiter, el campeón del Sistema Solar. Después del Sol, es el objeto más grande y además el planeta gigante, tan grande que mil 300 Tierras podrían caber dentro de él.

Desde siempre el líder de todo nuestro vecindario cósmico ha llamado la atención, sobre todo por sus llamativos colores de su atmósfera que se pueden apreciar hasta con un telescopio de aficionados.

Nubes de distintas tonalidades cubren este gigante gaseoso, pero ¿Qué hay debajo de todas esas nubes y qué es lo que provoca las numerosas tormentas y erupciones que se pueden observar en la superficie de este planeta?

Esas son preguntas que siempre han llamado la atención de los astrónomos y que gracias a las nuevas imágenes captadas por el radiotelescopio Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (Alma), ubicado en el Llano de Chajnantor en la Región de Antofagasta y que permiten una vista única de la atmósfera de Júpiter, 50 kilómetros por debajo de la capa de nubes visibles, es posible obtener más datos para encontrar las respuestas.

Pero antes de conocer los detalles de este nuevo descubrimiento concretado desde nuestra región, es importante saber por qué es tan difícil observar el interior del gigante. El director del Centro de Astronomía de la Universidad de Antofagasta (Citeva), Eduardo Unda-Sanzana, explica que a diferencia de la Tierra y otros planetas rocosos, Júpiter está hecho principalmente de gases en que dominan el hidrógeno y el helio, de manera similar a las estrellas.

"Debido a la acción de la muy elevada gravedad estos volátiles gases son retenidos y sufren una presión muy alta ya desde las capas exteriores de la atmósfera, lo que hace que las nubes ganen densidad rápidamente. Así como vamos avanzando hacia el interior del planeta, eventualmente nos encontramos con que la presión es tan alta que los materiales gaseosos se vuelven líquidos. En tales condiciones, y en contraste con lo que ocurre en nuestro planeta, en que hay una superficie sólida o líquida sobre la cual está la atmósfera gaseosa y las nubes, en el caso de Júpiter tenemos una transición suave entre los gases de la atmósfera y el líquido, sin que haya un borde definido. Esto hace muy difícil observar qué ocurre en su interior", señala Unda-Sanzana.

Debajo de las nubes del gigante

Así, Júpiter también contiene una capa externa de amoníaco congelado y debajo, particulas sólidas de elementos como el hidrosulfito de amonio y más abajo todavía, a 80 kilómetros de profundidad se encuentra incluso una capa de agua líquida. En la zona más alta del planeta, las nubes forman esos anillos tan característicos por sus colores y que se pueden observar desde la Tierra. Es en estos anillos donde ocurren muchas de las tormentas del planeta y hasta con relámpagos, las que se pueden ver desde la Tierra por meses o años.

¿Y qué es lo que pudo captar Alma? Pues, después de una erupción ocurrida en 2017 que provocó una gran mancha en el planeta, por primera vez se logró fotografiar el gas amoníaco debajo de la capa de nubes, algo sin precedentes.

"ALMA nos permitió obtener un mapa tridimensional de la distribución del gas de amoníaco debajo de las nubes. Por primera vez, pudimos estudiar la atmósfera debajo de las capas de la nube de amoníaco luego de una intensa erupción", dice con alegría el científico Inke de Pater, de la Universidad de California (Estados Unidos).

Para lograr esto, los científicos utilizaron las ondas de radio en la zona de esta erupción y lo compararon con imágenes infrarrojas, ultravioleta (las que son invisibles al ojo humano, pero los instrumentos sí la pueden captar) y luz visible.

"Nuestras observaciones con ALMA fueron las primeras en mostrar que se producen altas concentraciones de gas de amoníaco durante estas erupciones", dice Pater.

De esta forma, las imágenes "muestran gases con altas concentraciones de amoníaco que suben hasta formar las capas superiores de nubes (lo que corresponde a las zonas) y aire con poco amoníaco que se hunde (los llamados cinturones)".

Y no sólo eso. Con estos datos fue posible determinar por qué ocurren las tormentas que vemos.

"Esto nos ayudó a confirmar la teoría de que los chorros energéticos (erupciones) son provocados por la convección (transferencia) de humedad en la base de las nubes de agua, ubicadas en las capas inferiores de la atmósfera. Estas nubes hacen subir el gas de amoníaco desde la profundidad de la atmósfera hasta una gran altitud, muy por sobre la nube de amoníaco principal e la capa superior",

Mientras que el astrónomo de Alma, Eric Villard, destaca estos nuevos datos e imágenes tomadas con otros observatorios en Estados Unidos:

"Alma, con su sensibilidad y resolución espectral sin precedentes en las longitudes de onda de radio, trabajó con éxito junto con otros observatorios importantes en todo el mundo, para proporcionar los datos que permitan una mejor comprensión de la atmósfera de Júpiter".

Ondas de radio

Pero ¿cómo lo hacen los científicos para obtener datos a través de ondas de radio? Pues, la tecnología de los radiotelescopios permite observar ondas de radiación que son invisibles al ojo humano, aportando así importantes datos.

El director del Citeva, Eduardo Unda-Sanzana explica que "podemos imaginar que un radiotelescopio individual actúa prácticamente como una cámara que es capaz de generar un único pixel de información. Para generar una imagen debemos entonces mover ese radiotelescopio a distintos puntos del Espacio y componer entonces una imagen juntando la observación de cada pixel individual".

"Esto es un proceso laborioso (algo similar como armar a un mosaico con varias fotografías) y para radiotelescopios trabajando individualmente (les permite) generar imágenes sólo en bajas resoluciones. Esto cambia en el caso de un radiointerferómetro, como es el caso de Alma, en que la resolución de las imágenes es mucho más alta al ser capaces de combinar la información de numerosos radiotelescopios actuando coordinadamente", apunta.

1.300 planetas Tierras cabrían dentro de Júpiter, lo que da cuenta de su gigantesco tamaño.

rmunoze@estrellanorte.cl