julio 23, 2024

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Los astrónomos creen haber descubierto cómo y cuándo se formó la mancha roja de Júpiter

Los astrónomos creen haber descubierto cómo y cuándo se formó la mancha roja de Júpiter
Acercarse / Imagen mejorada de Juno de la Gran Mancha Roja de Júpiter en 2018. Probablemente no sea la misma imagen que Cassini observó en el siglo XVII.

Universo Júpiter Es particularmente famoso por la llamada Gran Mancha Roja, un vórtice en la atmósfera del gigante gaseoso que existe desde al menos 1831. Pero cómo se formó y cuántos años tiene sigue siendo un tema de debate. Astrónomos del siglo XVII, incl. Giovanni CassiniTambién informaron de un lugar similar en sus observaciones de Júpiter al que llamaron «lugar permanente». Esto llevó a los científicos a preguntarse si el punto observado por Cassini era el mismo que vemos hoy. Ahora tenemos una respuesta a esta pregunta: las manchas no son iguales, según A Nuevo papel Publicado en la revista Geophysical Research Letters.

«A partir de mediciones de tamaños y movimientos, concluimos que es poco probable que la Gran Mancha Roja actual sea la ‘mancha permanente’ observada por Cassini». dijo el coautor Agustín Sánchez LaVega Universidad del País Vasco en Bilbao, España. «Es posible que la ‘mancha permanente’ desapareciera en algún momento entre mediados del siglo XVIII y XIX, en cuyo caso ahora podemos decir que la longevidad de la mancha roja supera los 190 años».

Júpiter era conocido por los astrónomos babilónicos en los siglos VII y VIII a. C., así como por los antiguos astrónomos chinos; Las observaciones de este último conducirían al nacimiento del zodíaco chino en el siglo IV a.C., con un ciclo de 12 años basado en la órbita del gigante gaseoso alrededor del sol. En 1610, con la ayuda de la llegada de los telescopios, Galileo Galilei observó las cuatro lunas más grandes de Júpiter, reforzando el modelo copernicano de heliocentrismo en el sistema solar.

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(a) Pintura de Júpiter de 1711 de Donato Creti que muestra la mancha rojiza permanente.  (b) 2 de noviembre de 1880, dibujo de Júpiter por L. Trouvelot.  (c) 28 de noviembre de 1881, dibujado por T. J. Elger.
Acercarse / (a) Pintura de Júpiter de 1711 de Donato Creti que muestra la mancha rojiza permanente. (b) 2 de noviembre de 1880, dibujo de Júpiter por L. Trouvelot. (c) 28 de noviembre de 1881, dibujado por T. J. Elger.

Dominio publico

Es posible que Robert Hooke haya observado la mancha permanente ya en 1664, y Cassini hizo lo mismo un año después con varias observaciones más hasta 1708. Luego desapareció del registro astronómico. Un farmacéutico llamado Heinrich Schwabe hizo el primer dibujo conocido de la mancha roja en 1831, y en 1878 volvió a ser prominente en las observaciones de Júpiter, luego volvió a desaparecer en 1883 y a principios del siglo XX.

Quizás el lugar no sea el mismo.

¿Pero era éste el mismo lugar permanente observado por Cassini? Sánchez La Vega y sus colegas se propusieron responder a esta pregunta buscando fuentes históricas, incluidas las observaciones y dibujos de Cassini del siglo XVII, y observaciones astronómicas más recientes, y midiendo los resultados. Han realizado mediciones año tras año de los volúmenes, elipticidad, área y movimientos tanto de la mácula permanente como de la Gran Mancha Roja desde las primeras observaciones registradas en el siglo XXI.

El equipo también realizó varias simulaciones numéricas por computadora para probar diferentes modelos de comportamiento de vórtices en la atmósfera de Júpiter que probablemente subyacen a la Gran Mancha Roja. Básicamente es una tormenta anticiclónica enorme y persistente. En un modelo que los autores probaron, la mancha se forma después de una supertormenta masiva. Alternativamente, varios vórtices más pequeños generados por la cizalladura del viento pueden haberse fusionado, o puede haber habido una inestabilidad en las corrientes de viento del planeta que dio lugar a una celda de aire alargada con forma de mancha.

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Sánchez-Lavega et al. Concluyó que la actual Mancha Roja puede no ser la misma que la observada por Cassini y otros en el siglo XVII. Argumentan que la mancha permanente desapareció a principios del siglo XVIII y que en el siglo XIX se formó una nueva mancha, la que observamos hoy, por lo que tiene más de 190 años.

Comparación entre la mácula permanente y la gran mácula roja actual.  (A) Diciembre de 1690. (B) Enero de 1691. (C) 19 de enero de 1672. (D) 10 de agosto de 2023.
Acercarse / Comparación entre la mácula permanente y la gran mácula roja actual. (A) Diciembre de 1690. (B) Enero de 1691. (C) 19 de enero de 1672. (D) 10 de agosto de 2023.

Dominio público / Eric Sosenbach

¿Pero tal vez lo sea?

Otros no están convencidos de esta conclusión, como el astrónomo Scott Bolton, del Southwest Research Institute de Texas. «Lo que creo que podríamos ver no es que la tormenta desaparezca y luego aparezca una nueva tormenta más o menos en el mismo lugar», Le dijo a la revista New Scientist. «Sería demasiada coincidencia que la tormenta ocurriera exactamente en la misma latitud, o incluso en una latitud similar. Es posible que lo que realmente estemos observando sea la evolución de la tormenta».

Las simulaciones numéricas descartaron el modelo de fusión de vórtices para la formación de manchas; Probablemente esto se deba a las corrientes de viento que producen una atmósfera alargada. Además, en 1879, la Mancha Roja medía aproximadamente 24.200 millas (39.000 km) en su eje más largo, y ahora tiene aproximadamente 8.700 millas (14.000 km) de largo. Entonces, durante las décadas siguientes, la mancha se redujo y se volvió más redondeada. Las últimas observaciones de la misión Juno también revelaron que la mancha es delgada y poco profunda.

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La cuestión de por qué se reduce la gran mancha roja sigue siendo un tema de debate. El equipo está planeando más simulaciones destinadas a reproducir la dinámica de contracción y predecir si la mancha se estabilizará en un cierto tamaño y permanecerá estable o eventualmente desaparecerá como lo hizo la mancha permanente de Cassini.

Cartas de investigación geofísica, 2024. DOI: 10.1029/2024GL108993 (Acerca de las identificaciones digitales).