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La Gran Mancha Oscura

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La Gran Mancha Oscura

La nave espacial Cassini ha fotografiado una extraordinaria nube oscura sobre Júpiter, tan enorme como dos veces el tamaño de la Tierra.

NASA

ver leyendaMarzo 12, 2003: Durante más de un siglo los astrónomos pensaron que la Gran Mancha Roja era el objeto más grande sobre Júpiter. Ya no. Las imágenes del vehículo espacial Cassini de la NASA han revelado algo por lo menos igual de grande.

La Gran Mancha Oscura.

"Quedé totalmente anonadado cuando la vi -- una mancha oscura tan grande como dos Tierras arremolinándose en torno al polo norte de Júpiter", dice Bob West, un científico planetario del Laboratorio de Propulsión a Chorro (Jet Propulsión Laboratory) de la NASA.

Arriba: Esta combinación de imágenes ultra-violeta (UV) de Cassini revela la "Gran Mancha Oscura" arremolinándose cerca del polo norte de Júpiter. La zona auroral de Júpiter se indica por la curva azul. [más información]

West ha estado persiguiendo esta nube durante algún tiempo. La vio primero -- "apenas un atisbo", dice West -- en una imagen ultravioleta (UV) tomada por el Telescopio Espacial Hubble en 1997. Apareció únicamente en una fotografía a lo largo de un periodo de años. "No sabía de qué se trataba", recuerda.

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Ahora lo sabe. "La nave espacial Cassini estaba en ruta hacia Saturno en el año 2000 cuando pasó por Júpiter y tuvo una buena vista del polo norte del planeta", dice West. "Al principio no había nada inusual -- tan sólo nubes polares ordinarias --. Entonces emergió la Mancha Oscura". Durante semanas las cámaras sensibles UV de Cassini observaron cómo la nube crecía hasta volverse un óvalo del tamaño de la Gran Mancha Roja. Se arremolinó, oscureció y cambió de forma hasta que, conforme Cassini se alejaba, comenzó a desvanecerse de nuevo. (Ver la película completa.)

"La Mancha Oscura es evanescente", dice West. Probablemente es por esto que el Hubble la vio sólo una vez. Y si Cassini hubiera llegado un mes o dos más tarde, podría no haber visto en absoluto la Mancha Oscura. En lugar de ello, las cámaras de Cassini observaron la nube directamente durante 11 semanas, y aquellos datos han permitido a West llegar a algunas conclusiones:

ver leyenda"La Gran Mancha Oscura y la Gran Mancha Roja son completamente diferentes", dice. La Gran Mancha Roja es profunda. "Es un sistema tormentoso de altas presiones localizado en la troposfera de Júpiter muy por debajo de la superficie superior de las nubes. La Gran Mancha Oscura es aparentemente superficial y está localizada en la alta estratosfera de Júpiter".

Izquierda: La Gran Mancha Roja es una tormenta de larga duración localizada en las profundidades de la atmósfera de Júpiter. [más información]

West cree que la Mancha Oscura es un curioso efecto colateral de las auroras de Júpiter.

"Júpiter tiene auroras como las de la Tierra, aunque en Júpiter son cientos o miles de veces más potentes", dice West. Las auroras ocurren cuando electrones e iones llueven sobre la atmósfera polar y hacen que el aire resplandezca allí donde hacen impacto. Aquí en la Tierra, las auroras son normalmente desencadenadas por las ráfagas de viento solar. El viento solar puede también provocar auroras en Júpiter, pero no es necesario: en Júpiter, el planeta mismo activa las auroras. "El campo magnético de Júpiter es una enorme reserva de partículas cargadas", explica West. "Estas partículas son aceleradas hacia el polo por la rotación de 11 horas de Júpiter y por su propio campo magnético. Por tanto, las auroras en Júpiter están casi siempre en actividad".

"Los electrones de alta energía que golpean la atmósfera de Júpiter no solo causan auroras, sino que también rompen el metano (CH4), que es más abundante en Júpiter que en la Tierra", dice West. "Los fragmentos de moléculas de metano se combinan con el hidrógeno del medio para formar acetileno C2H2. Este es el bloque de construcción básico. El acetileno se combina con otras moléculas de carbono e hidrógeno para formar moléculas aún más complejas, que con el tiempo se condensan en gotas oscuras".

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Arriba: Imagen del Telescopio Espacial Hubble de las auroras sobre Júpiter. [más información]

Si West está en lo cierto, la Gran Mancha Oscura es una neblina de gotas ricas en hidrocarburos flotando en las capas superiores de la estratosfera de Júpiter. Semejante bruma sería notable en imágenes UV porque las gotas de hidrocarburos son fuertes absorbentes de radiación UV. De hecho, la Gran Mancha Oscura es invisible al ojo humano. "Solo se puede ver en luz UV".

Su teoría coincide con las observaciones, pero West continúa confuso: "No había un gran despliegue de auroras cuando la Gran Mancha Oscura se intensificó a finales del 2000. ¿Qué hizo que apareciera cuando Cassini pasaba por allí? No lo sabemos. Esto nos demuestra que la estratosfera de Júpiter es un lugar más interesante de lo que habíamos pensado".

Además, nos puede enseñar algo sobre nuestro propio planeta.

ver leyendaWest explica: "Esta mancha oscura está confinada por el vórtice polar -- una corriente de chorro que rodea el polo norte de Júpiter". Los veloces vientos en el vórtice actúan como un muro atmosférico, manteniendo la Mancha Oscura acorralada en altas latitudes. Vórtices similares rodean las regiones polares de la Tierra. El vórtice Ártico de nuestro planeta está perturbado de alguna manera por las masas de tierra septentrionales, pero el vórtice Antártico está mejor distribuido. Éste juega un papel primordial para confinar el agujero de la capa de ozono -- así como el vórtice polar de Júpiter confina la Gran Mancha Oscura.

Derecha: Agujero en la capa de ozono en el polo sur de la Tierra. [más información]

"Vigilar la Mancha Oscura podría ayudarnos a entender cómo funcionan los vórtices planetarios". Para tales estudios, dos planetas son claramente mejor que uno.

Mientras tanto, West estaría encantado de ver la Mancha Oscura de nuevo. "Es escurridiza", dice. Pero está listo para ser sorprendido... en cualquier momento.

Enlaces a la Red (en inglés y español)

Insólitas Emisiones de Rayos X del Planeta Júpiter -- (Ciencia@NASA) Utilizando el Observatorio de Rayos-X Chandra, los astrónomos han descubierto un misterioso faro pulsante de rayos-X cerca del polo norte del gigante planeta.

Diario de imágenes de la sonda Cassini: Júpiter -- (Universidad de Arizona) más imágenes y películas de la sonda Cassini durante su vuelo por Júpiter.

Tormentas emergentes permiten revisar la historia de las bandas atmosféricas de Júpiter-- (NASA) Fotos de Júpiter, tomadas por el vehículo de la NASA en su camino hacia Saturno, están cambiando completamente la noción de Júpiter que teníamos hasta ahora.

La Gran Mancha Roja de Júpiter: Vistas del Hubble de una antigua tormenta en Júpiter (Galería Herencia del Hubble - Hubble Heritage Gallery); Sistemas Tormentosos Gigantes Batallan en Júpiter; Galileo, Cassini, y la Gran Mancha Roja (APOD).

¿Qué edad tiene la Gran Mancha Roja? A menudo se dice que al menos tiene 300 años, y puede que así sea. Pero la documentación sobre ella anterior a 1879 es sospechosa. En Fenómenos Variables con el Tiempo en el Sistema Joviano (NASA SP 494, 1989) Beebe, Orton y West (p.261) afirman, "los informes de manchas rojas se extienden hacia atrás hasta el siglo XVII. Algunos registros históricos indican que la Gran Mancha Roja fue observada por primera vez en 1879. La pregunta de si la GMR ha estado siempre presente es más difícil de responder..."

Auroras extraterrestres: Una acercamiento a las auroras de Júpiter (APOD); Auroras Jovianas (APOD); Un Anillo de Auroras en Júpiter (APOD); Auroras en Saturno (APOD).

La Atmósfera de Júpiter: Hechos Básicos (JPL); La Estructura de la Atmósfera de Júpiter (Ames); Modelo Fotoquímico de la estratosfera y la troposfera de Júpiter (JSC).

Busca esto en tu biblioteca: Las Atmósferas de los Planetas Gigantes (Atmospheres of the Giant Planets) de Bob West, en la Enciclopedia de las Ciencias Planetarias (Encyclopedia of Planetary Sciences), Academic Press, 1999.


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