Investigadores de (BU) Centro de la Universidad de Boston para el informe de Física Espacial han publicado en la revista Nature que la Gran Mancha Roja de Júpiter puede proporcionar la misteriosa fuente de energía necesaria para calentar la atmósfera superior del planeta para los inusualmente altos valores observados.
Flujos atmosféricos turbulentos por encima de la tormenta producen ondas de gravedad y ondas acústicas. Las ondas de gravedad son muy similar a cómo una cuerda de guitarra se mueve cuando es tocada, mientras que las ondas acústicas son compresiones de aire (ondas sonoras). La Calefacción en la atmósfera es superior a 500 millas por encima de la tormenta se cree que es causada por una combinación de estos dos tipos de ondas estrellándose '' como las olas del mar en una playa. Crédito: Karen Teramura, UH AMI con James O'Donoghue y Luke Moore
La luz del sol calienta la Tierra alcanzando eficazmente la atmósfera terrestre a altitudes muy superiores a la superficie, incluso a 250 millas de alto, por ejemplo, donde está la órbita de la Estación Espacial Internacional. Júpiter está más de cinco veces más distante del Sol, y sin embargo, su atmósfera superior tiene temperaturas, en average, comparables a las encontradas en la Tierra. Las fuentes de la energía no solar responsable de este calentamiento adicional han sido difíciles de alcanzar para los científicos que estudian los procesos en el exterior del sistema solar.
"Con el calentamiento solar desde arriba descartado, diseñamos observaciones para mapear la distribución de calor en todo el planeta en busca de posibles anomalías de temperatura que podrían producir pistas en cuanto a de donde la energía está viniendo," explicó el Dr. James O'Donoghue, científico de la UB, y autor principal del estudio.
Los astrónomos miden la temperatura de un planeta mediante la observación de la no visible luz infrarroja(IR) que emite. Las cimas de las nubes visibles que vemos en Júpiter son alrededor de 30 millas por encima de su borde; las emisiones de infrarrojos utilizados por el equipo de BU vinieron de alturas sobre 500 millas más alto. Cuando los observadores de BU miraron sus resultados, se encontraron con altas temperaturas de altitud mucho más grandes de lo previsto siempre que su telescopio miraba a ciertas latitudes y longitudes en el hemisferio sur del planeta.
Las regiones brillantes en los polos son el resultado de las emisiones aurorales; el contraste en las latitudes medias y bajas y ha sido mejorado por visibilidad. Las emisiones de la Gran Mancha Roja (GRS) en las latitudes medias se pueden ver en movimiento bajo la rendija de izquierda a derecha. La línea oscura vertical en el centro de la imagen indica la posición de la rendija del espectrómetro, que divide la luz de Júpiter como un prisma. La imagen se toma de la hendidura (formación de imágenes de hendidura mandíbula) utilizando la "L-filtro" (3,13 a 3,53 m). Crédito: James O'Donoghue, Luke Moore y el Telescopio Infrarrojo de la NASA (IRTF)
"Pudimos ver casi de inmediato que nuestras temperaturas máximas en altitudes elevadas estaban por encima de la gran mancha roja muy por debajo de-una extraña coincidencia o una pista importante?" O'Donoghue añadió.
La Gran Mancha Roja de Júpiter (GRS) es una de las maravillas de nuestro sistema solar. Descubierta con los años de la introducción a la astronomía telescópica en el siglo 17 de Galileo, su patrón de remolino de los gases de colores a menudo se llama un "huracán perpetuo." El GRS ha variado en el tamaño y el color a lo largo de los siglos, se extiende por una distancia igual a tres diámetros terrestres, y tiene vientos que tienen seis días para completar una vuelta. Júpiter mismo gira muy rápidamente, completando una revolución en sólo diez horas.
"La Gran Mancha Roja es una excelente fuente de energía para calentar la atmósfera superior a Júpiter, pero que no tenía evidencia previa de sus efectos reales de las temperaturas observadas en altitudes elevadas ," ha explicado el Dr. Lucas Moore, coautor del estudio y científico de investigación en el Centro de Física Espacial de la BU.
La luz del sol calienta la Tierra alcanzando eficazmente la atmósfera terrestre a altitudes muy superiores a la superficie, incluso a 250 millas de alto, por ejemplo, donde está la órbita de la Estación Espacial Internacional. Júpiter está más de cinco veces más distante del Sol, y sin embargo, su atmósfera superior tiene temperaturas, en average, comparables a las encontradas en la Tierra. Las fuentes de la energía no solar responsable de este calentamiento adicional han sido difíciles de alcanzar para los científicos que estudian los procesos en el exterior del sistema solar.
"Con el calentamiento solar desde arriba descartado, diseñamos observaciones para mapear la distribución de calor en todo el planeta en busca de posibles anomalías de temperatura que podrían producir pistas en cuanto a de donde la energía está viniendo," explicó el Dr. James O'Donoghue, científico de la UB, y autor principal del estudio.
Los astrónomos miden la temperatura de un planeta mediante la observación de la no visible luz infrarroja(IR) que emite. Las cimas de las nubes visibles que vemos en Júpiter son alrededor de 30 millas por encima de su borde; las emisiones de infrarrojos utilizados por el equipo de BU vinieron de alturas sobre 500 millas más alto. Cuando los observadores de BU miraron sus resultados, se encontraron con altas temperaturas de altitud mucho más grandes de lo previsto siempre que su telescopio miraba a ciertas latitudes y longitudes en el hemisferio sur del planeta.
Las regiones brillantes en los polos son el resultado de las emisiones aurorales; el contraste en las latitudes medias y bajas y ha sido mejorado por visibilidad. Las emisiones de la Gran Mancha Roja (GRS) en las latitudes medias se pueden ver en movimiento bajo la rendija de izquierda a derecha. La línea oscura vertical en el centro de la imagen indica la posición de la rendija del espectrómetro, que divide la luz de Júpiter como un prisma. La imagen se toma de la hendidura (formación de imágenes de hendidura mandíbula) utilizando la "L-filtro" (3,13 a 3,53 m). Crédito: James O'Donoghue, Luke Moore y el Telescopio Infrarrojo de la NASA (IRTF)
"Pudimos ver casi de inmediato que nuestras temperaturas máximas en altitudes elevadas estaban por encima de la gran mancha roja muy por debajo de-una extraña coincidencia o una pista importante?" O'Donoghue añadió.
La Gran Mancha Roja de Júpiter (GRS) es una de las maravillas de nuestro sistema solar. Descubierta con los años de la introducción a la astronomía telescópica en el siglo 17 de Galileo, su patrón de remolino de los gases de colores a menudo se llama un "huracán perpetuo." El GRS ha variado en el tamaño y el color a lo largo de los siglos, se extiende por una distancia igual a tres diámetros terrestres, y tiene vientos que tienen seis días para completar una vuelta. Júpiter mismo gira muy rápidamente, completando una revolución en sólo diez horas.
"La Gran Mancha Roja es una excelente fuente de energía para calentar la atmósfera superior a Júpiter, pero que no tenía evidencia previa de sus efectos reales de las temperaturas observadas en altitudes elevadas ," ha explicado el Dr. Lucas Moore, coautor del estudio y científico de investigación en el Centro de Física Espacial de la BU.
La resolución de una "crisis de energía" en un planeta distante tiene implicaciones dentro de nuestro sistema solar, así como para los planetas que orbitan otras estrellas. A medida que los científicos de BU señalan, las temperaturas inusualmente altas muy por encima de disco visible de Júpiter no es un aspecto único de nuestro sistema solar. El dilema también ocurre en Saturno, Urano y Neptuno, y probablemente de todos los exoplanetas gigantes fuera de nuestro sistema solar.
"La transferencia de energía a la atmósfera superior desde abajo se ha simulado para atmósferas planetarias, pero aún no está respaldada por las observaciones", dijo O'Donoghue. "Las extremadamente altas temperaturas observadas por encima de la tormenta parecen ser el" arma humeante "de esta transferencia de energía, lo que indica que la calefacción en todo el planeta es una explicación plausible de la"crisis de energía".
Flujos atmosféricos turbulentos por encima de la tormenta producen las ondas de gravedad y ondas acústicas. Crédito: Arte por Dillon Yothers con Luke Moore
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