Desvanecimiento en Júpiter

Cualquiera que haya mirado alguna vez Júpiter con un pequeño telescopio, o visto alguna fotografía tomada con las naves espaciales, ha observado que el planeta se nos muestra con unas franjas alargadas que lo cruzan, todas ellas paralelas al ecuador, con brillo alternante entre claras y oscuras. Tradicionalmente se conoce a las claras o blanquecinas como zonas y a las oscuras o grisáceas como bandas o cinturones oscuros. Las más destacadas por su contraste y tamaño son las ecuatoriales, la zona ecuatorial blanquecina, rodeada por las bandas ecuatoriales oscuras Sur y Norte denominadas SEB y NEB respectivamente, de sus siglas en inglés. Su anchura es de unos 12.000 kilómetros, es decir, el tamaño de nuestro planeta. Son estructuras casi inmutables que permanecen a lo largo de los años, aunque una de ellas, la SEB, se desvanece de vez en cuando. Y una vez más, gracias a la atenta vigilancia de los astrónomos aficionados, supimos hace unas semanas, que durante la conjunción del planeta Júpiter, es decir cuando el Sol se encuentra entre la Tierra y Júpiter haciendo a éste último invisible, el planeta gigante perdió la SEB. Fenómeno de la meteorología planetaria que aún no entendemos del todo.

La pérdida de la banda ecuatorial Sur es un fenómeno de la meteorología planetaria que aún no entendemos del todo

Una brillante tormenta de nubes blancas que crece rápidamente en tamaño es el signo de recuperación

Para intentar comprender lo que está pasando debemos de recordar que Júpiter es un planeta gigante y gaseoso, 10 veces el tamaño de la Tierra, sin superficie sólida en la que poder posarse. Al observarlo con el telescopio lo que vemos son sus neblinas y nubes multicolores que se forman en las partes externas de la atmósfera de hidrógeno molecular. De la composición química de esa atmósfera y de las bajas temperaturas allí reinantes (-150º C), sabemos que las nubes superiores se deben de formar por condensación de compuestos minoritarios frente al hidrógeno. Desde arriba hacia abajo encontraríamos tres capas de nubes, la más alta de hielo de amoniaco, en medio una de de hidrosulfuro de amonio, y por debajo la más densa de agua.

Son las nubes superiores de amoniaco y las neblinas que las cubren las que dan a Júpiter su aspecto visual al telescopio. Sin embargo, si esto fuera así, deberíamos ver un planeta fundamentalmente blanco ya que las nubes de amoniaco son eso, cristalitos de hielo blanco. Deben de existir, por lo tanto, mezcladas con ellas uno o varios agentes colorantes, que producen el colorido y contraste entre bandas y zonas. La Gran Mancha Roja, inmersa justamente en la región de la SEB debe su color rojizo a uno de estos compuestos cromóforos. Pues bien, a pesar de todos los análisis espectroscópicos realizados hasta la fecha, desconocemos su naturaleza. Deben de formarse por reacciones químicas favorecidas por la acción de la luz solar o por el transporte vertical y mezcla de determinados compuestos desde los niveles más profundos de las nubes de agua.

Lo que si sabemos es que la estructura banda-zona de Júpiter está ligada a la dinámica atmosférica. Por una parte y globalmente, las bandas se encuentran inmersas y enmarcadas entre las corrientes de vientos que de forma a su vez alterna con la latitud se dirigen hacia el Este y el Oeste. Así la SEB se encuentra constreñida por el Sur (latitud 20º Sur) por una corriente de unos 200 kilómetros por hora hacia el Oeste mientras que por el Norte (latitud 7º Sur) la corriente alcanza los 450 kilómetros por hora hacia el Este. Por otra, las bandas tienen su techo de nubes algo más bajo que las zonas, y son más delgadas que estas, consecuencia de un movimiento en el que el aire asciende por las zonas y desciende por las bandas.

Cuando hablamos de la desaparición de la SEB lo que queremos decir es que banda oscura se vuelve clara, semejando a una zona. ¿Qué es lo que le ha pasado? Nuestros estudios indican que las corrientes de vientos Este-Oeste no han variado, así que el cambio ocurre en la dirección vertical. Nuestra hipótesis es que las nubes superiores no cambian en su altura, como mucho quizás algo en su opacidad (se vuelven más densas), pero lo que sobre todo hacen es mutar en su color. Para que esto último suceda proponemos que desde debajo de las nubes superiores se produce una inyección vertical de amoniaco fresco, que condensa y cubre las partículas oscuras que contienen el agente colorante. ¿Y, por qué ocurre esto? Pues no sabemos cuál es el origen dinámico final. Lo que sí sabemos es que el fenómeno se produce cíclicamente, pero sin período bien definido, quizás una vez cada año de Júpiter (unos 11 años terrestres), y que no dura mucho, algo así como un año terrestre. Al cabo de ese tiempo, y de forma brusca e imprevisible, se produce en medio de la desvanecida SEB, una brillante tormenta de nubes blancas que crece rápidamente en tamaño. Genera entonces en sus flancos Norte y Sur toda una estela turbulenta de nubes brillantes y oscuras que, arrastradas en direcciones opuestas hacia el Este y el Oeste por las corrientes de vientos antes indicadas, circundan todo el planeta. La SEB se vuelve así de nuevo banda, oscura, comenzando un nuevo ciclo.

Júpiter es un planeta fascinante, con una meteorología rica y extrema, relativamente fácil de observar, pero para la que no tenemos una interpretación precisa. Su atmósfera representa un laboratorio natural en el que intentamos comprender fenómenos meteorológicos violentos de alto interés para comprender los que suceden en la atmósfera de nuestro propio planeta.

Agustín Sánchez Lavega es director del Grupo de Ciencias Planetarias y del Aula Espacio en la E. T. S. de Ingeniería de la Universidad del País Vasco, en donde se imparte el Master en Ciencia y Tecnología Espacial