Una colaboración entre astrónomos profesionales y amateur ha permitido desvelar que las coloridas nubes de Júpiter no contienen amoniaco congelado. Algo que resulta sorprendente porque, durante mucho tiempo, esta ha sido la imagen que se tenía del planeta y su atmósfera…
La composición real de las coloridas nubes de Júpiter
Ahora, lo que dice este trabajo, es que seguramente están compuestas por hidrosulfuro de amonio mezclado con esmog. El descubrimiento lo ha propiciado un astrónomo aficionado, Steven Hill. Ha demostrado recientemente que la abundancia de amoniaco y la presión en las nubes de la atmósfera de Júpiter se podía analizar con el uso de telescopios disponibles de manera comercial, así como un puñado de filtros coloreados especialmente. Lo más destacable es que los primeros resultados mostraban algo más.
No solo permitían ver que la abundancia de amoniaco en la atmósfera de Júpiter era medible por parte de astrónomos aficionados. también mostraba que las nubes están a demasiada profundidad en la atmósfera templada del planeta. Por lo que no encajaría con esa imagen de la composición de amoniaco. En un nuevo estudio, el profesor Patrick Irwin, del Departamento de Física Aplicada de la Universidad de Oxford, utilizó el método de análisis de Steven Hill a las observaciones de Júpiter que se realizaron con el instrumento MUSE.
Este instrumento está instalado en el Telescopio Muy Grande, en Chile. MUSE utiliza la espectroscopia, que permite diferenciar los gases del planeta por su aspecto en el espectro visible a diferentes longitudes de onda. Esto permite crear un mapa del amoniaco y la altura de las nubes en la atmósfera de Júpiter. Al simular cómo interactúa la luz con esos gases y nubes, en un modelo por ordenador, Irwin y su equipo descubrieron que las nubes principales de Júpiter (las que vemos cuando lo observamos con la ayuda de un telescopio) tenían que ser mucho más profundas de lo creído…
Un entorno y composición diferente
Deben encontrarse en una región más templada y de presión más alta. Un lugar demasiado templado, de hecho, para que se pueda condensar amoniaco. En consecuencia, estas nubes tenían que estar formadas por algo diferente. Lo más probable es que se trate de hidrosulfuro de amonio. En anteriores análisis de MUSE ya se había intuido un resultado similar. Sin embargo, como estos análisis se realizaron con métodos muy complejos y sofisticados, apenas un puñado de grupos en todo el mundo podía llevarlos a cabo.
Dicho de otro modo, era un resultado difícil de corroborar. En este nuevo trabajo, el equipo de Irwin ha descubierto que el método de Hill, que consiste en simplemente comparar el brillo en filtros de colores adyacentes, daba resultados idénticos. Como esta técnica es mucho más rápida y muy sencilla, es mucho más fácil verificar los resultados. Por ello, el equipo concluye que las nubes de Júpiter están a más profundidad de lo creído y su composición, por tanto, no puede ser de amoniaco congelado puro. Y todo esto con un método más sencillo…
En palabras del propio Irwin, estos resultados muestran que un aficionado innovador, utilizando una cámara moderna y filtros especiales, puede abrir una nueva ventana a la atmósfera de Júpiter y contribuir en el conocimiento de la naturaleza de las misteriosas nubes del planeta, así como la circulación de su atmósfera. El Dr. Steven Hill trabaja en la meteorología espacial y ha explicado que le gusta ir cada vez más lejos en su observaciones, en busca de ver qué mediciones físicas puedo tomar con un equipo comercial, con algo modesto.
La participación de la ciencia ciudadana para entender las coloridas nubes de Júpiter
Su esperanza, explica Hill, es encontrar nuevas formas de que los aficionados puedan realizar contribuciones útiles al campo profesional. Aunque ciertamente no esperaba un resultado tan productivo como el de este proyecto. Los mapas de amoniaco resultantes de esta sencilla técnica de análisis pueden obtenerse por una fracción del tiempo de computación necesario en métodos más sofisticados. Esto quiere decir que lo podrían usar los científicos ciudadanos para monitorizar las variaciones de amoniaco y presión.
Se podría aplicar, incluso, en el estudio de tormentas como la Gran Mancha Roja. John Rogers, uno de los coautores del estudio resalta que una ventaja de esta técnica es que los astrónomos aficionados la pueden utilizar con frecuencia para relacionar cambios en la meteorología de Júpiter con cambios en la cantidad de amoniaco. Algo que podría ser importante, explica, en la meteorología del planeta. ¿Por qué no se condensa ese amoniaco para formar nubes densas? La fotoquímica (reacciones químicas inducidas por la luz del Sol) es muy activa en la atmósfera de Júpiter.
Por ello, Irwin y sus compañeros sugieren que, en las regiones donde hay aire más rico en amoniaco, el compuesto se destruye (por la fotoquímica) más rápidamente de lo que se puede reponer. Eso sí, en regiones pequeñas, donde la convección sea muy fuerte, sí es posible que se pueda formar suficiente amoniaco como para que una nave (como las sondas Galileo o Juno) puedan detectar su presencia. El equipo ha aplicado esta misma técnica a observaciones de Saturno y se han encontrado con algo parecido, lo que apunta a que un proceso fotoquímico similar también tiene lugar en su atmósfera.
Estudio
El estudio es P. Irwin, S. Hill, J. Rogers et al.; «Clouds and Ammonia in the Atmospheres of Jupiter and Saturn Determined From a Band-Depth Analysis of VLT/MUSE Observations». Publicado en la revista Journal of Geophysical Research: Planets el 1 de enero de 2025. Puede consultarse en este enlace.
Referencias: Phys
