Júpiter

Júpiter

 

Los planetas del Sistema Solar podríamos clasificarlos en dos grandes grupos. El primero lo conforman los cuatro planetas que hemos ya examinado. Son planetas pequeños y rocosos, y sus órbitas son relativamente próximas al Sol. El otro grupo lo conforman cuatro planetas mucho más alejados de Sol y de tamaños mucho mayores que los del primer grupo. Además, no son rocosos sino que son básicamente enormes bolas de gas, por lo menos en su mayor parte ya que el interior de estos planetas nos es aún muy desconocido.
Júpiter es el gigante de los planetas, tiene más masa que todos los otros juntos, y podría contener 1.300 cuerpos del tamaño de la Tierra.
Le cuadra muy bien el adjudicarle el nombre del rey de los dioses de la mitología grecorromana pues a pesar de que Venus tiene mayor brillo aparente, como ya se ha explicado es visible sólo unas pocas horas, y cuando está en la parte más alejada de su órbita con respecto a la Tierra, su brillo disminuye notablemente. Por lo tanto, a menudo Júpiter es el objeto más brillante en el cielo a lo largo de la noche, exceptuando al Sol y la Luna, y ello debido a su gran tamaño, pues dada su lejanía al Sol la luz que recibe de éste es sólo 1/27 de la recibida por la Tierra.


ORIGEN Y COMPOSICIÓN

Cuando decimos que Júpiter es un gigante gaseoso, estamos diciendo que su tamaño es enorme y que está compuesto mayoritariamente por gases, a diferencia de los planetas interiores que son de naturaleza rocosa. Esto explica que, teniendo un volumen más de 1.300 veces superior a la Tierra, su masa sea sólo 318 veces mayor.


Júpiter está formado por un 90% de hidrógeno y un 9% de helio, siendo el restante 1% una mezcla de diversos compuestos entre los que predominan el metano, vapor de agua y amoníaco. La temperatura se eleva con rapidez con la profundidad, así como la presión que convierte al hidrógeno en un líquido al rojo vivo. En el centro puede existir un núcleo al rojo blanco de hidrógeno metálico en forma sólida. Pero realmente desconocemos prácticamente todo sobre las condiciones y composición el núcleo de Júpiter. Algunos estudios sugieren la existencia de un núcleo, con una masa una decena de veces superior a la Tierra, formado por planetesimales al que posteriormente se le irían añadiendo los gases. Sin embargo la proporción de hidrógeno y helio es la misma que el Sol, lo que podría indicar que Júpiter se formó al mismo tiempo y de la misma forma que éste, es decir por el colapso gravitatorio directo de la nube de hidrógeno y helio primordial. El estudio de la estructura interna de Júpiter, y en particular, la presencia o ausencia de un núcleo interior permitiría distinguir ambas posibilidades.
Después de su formación, Júpiter era mucho más caliente y el doble de grande que en la actualidad. Pero Júpiter todavía desprende más calor del que recibe del Sol. Este calor procede de la contracción gravitatoria ya que Júpiter sigue contrayéndose dos centímetros al año. De hecho, Júpiter es una estrella fracasada; si su masa fuese unas 50 veces mayor, la contracción gravitatoria hubiera podido elevar la temperatura del hidrógeno hasta el punto de iniciar los procesos de fusión nuclear. El Sistema Solar tendría dos estrellas, siendo difícil pronosticar como hubiese evolucionado la vida en la Tierra en ese caso.


UNA ATMÓSFERA TURBULENTA

La atmósfera joviana tiene una química y una dinámica muy complejas. Se compone en su mayor parte de hidrógeno, con parte de helio y algunas trazas de metano y amoníaco. La superficie gaseosa de Júpiter está recorrida por diversas franjas de nubes paralelas a su ecuador, que a su vez están formadas por remolinos y turbulencias siempre cambiantes, que hacen de Júpiter uno de los astros más agradecidos de observar.

-Turbulencias alrededor de la Gran Mancha Roja-
-Recreación de la atmósfera de Júpiter-


Júpiter tiene un periodo rotacional inferior al terrestre: el día allí dura poco menos de 10 horas. Además su diámetro es mucho mayor que el de la Tierra. Por todo ello un punto en el ecuador de Júpiter viaja a 46.200 km/hora, mientras que en el ecuador terrestre lo haría a 1.700 km/hora. Si a esto añadimos el calor que recibe del Sol y el desprendido por el propio Júpiter que, como hemos explicado, es aún mayor, comprenderemos porqué su gruesa atmósfera gaseosa es tan turbulenta. Las bandas y zonas delimitan un sistema de corrientes de viento alternantes en dirección con la latitud y en general de gran intensidad; por ejemplo, los vientos en el ecuador soplan a velocidades en torno 360 km/hora. En la Banda Ecuatorial Norte, los vientos pueden llegar a soplar a 500 km/hora. La rápida rotación del planeta hace que las fuerzas de Coriolis sean muy intensas, siendo determinantes en la dinámica atmosférica del planeta. La rápida rotación y el no tener una superficie rígida, ocasiona que el diámetro polar esté notoriamente achatado con respecto al ecuatorial. La diferencia entre ambos es de 9.000 km., cuando en la Tierra es de 44 km.

-La Tierra comparada con la Gran Mancha Roja-

La marca más notable de su superficie es la Gran Mancha Roja, un área donde los vientos ascienden en espiral transportando gases a grandes altitudes, donde reaccionan con los rayos solares liberando fósforo, que le confiere un color rojizo. La Gran Mancha Roja absorbe otras tormentas menores y tiende a estabilizar la atmósfera. De hecho es una gigantesca tormenta, un huracán tres veces mayor que la Tierra, y que perdura, con mayor o menor intensidad, desde al menos hace 300 años.


MAGNETOSFERA Y ANILLOS

Júpiter tiene una magnetosfera extensa formada por un campo magnético de intensidad diez veces mayor que el terrestre. La cola magnética se extiende más allá de la órbita de Saturno, si fuese visible ocuparía en el firmamento un área varias veces superior a la Luna llena.
Se piensa que el origen de la magnetosfera se debe a que en el interior profundo de Júpiter, el hidrógeno se comporta como un metal debido a la altísima presión. Los metales son, por supuesto, excelentes conductores de electrones, y la rotación del planeta produce corrientes, las cuales a su vez producen un extenso campo magnético.
El descubrimiento más sorprendente efectuado por la sonda Voyager 1, es la existencia de un sistema de anillos. Por ser de brillo extremadamente tenue habían pasado desapercibidos por los telescopios de la Tierra, y aparecieron en las imágenes tomadas por la sonda porque estaban muy iluminados por el Sol desde una posición posterior y las partículas dispersaban la luz. Así como los anillos de Saturno son de hielo, los de Júpiter están formados por miríadas de partículas de polvo. La existencia de estos anillos es posible gracias a la gran distancia que separa Júpiter del Sol, que ha impedido que sus partículas sean dispersadas por el viento solar.
Como ocurre también con los anillos de Saturno, los detalles referidos a su origen, formación y estructura están llenos de interrogantes aún sin una explicación plenamente satisfactoria.

 

 

LA GRAN FAMILIA DE SATÉLITES

Júpiter tiene una numerosa familia de satélites, los conocidos hasta ahora son 69, pero no sería de extrañar que se descubran otros nuevos. La inmensa mayoría son muy pequeños, poco más que rocas grandes en órbita. Lo más probable es que se traten de asteroides capturados por la enorme gravedad del planeta. Es tradición bautizarlos con el nombre de amantes, conquistas e hijas del Dios, quien al parecer tuvo una vida sexual bastante movida.
Sin embargo los cuatro mayores Ganímedes, Calisto, Io y Europa, merecen una exposición aparte. Los cuatro reciben el nombre de satélites galileanos, porque fueron descubiertos por Galileo Galilei, siendo los primeros objetos descubiertos en el Sistema Solar desde la antigüedad y los primeros que, de forma indudable, no giraban en torno a la Tierra, y asestaron un golpe de muerte a la teoría geocéntrica. Kepler acuñó la palabra satélite para estos cuatro objetos, según una voz latina para la gente que sirve en el cortejo de algún hombre rico o poderoso. Son claramente visibles con unos prismáticos medianos.

-Gamínedes-

Ganímedes, con casi 5.300 km. de diámetro es el mayor de los satélites del Sistema Solar, siendo mayor incluso que Mercurio. La corteza de Ganimedes parece estar dividida en algunas placas tectónicas, como la de la Tierra. En este aspecto, Ganimedes puede ser más similar a la Tierra que cualquiera de los planetas Venus o Marte, aunque no hay ninguna evidencia de actividad tectónica reciente. Algunos indicios sugieren la posibilidad de que tenga un océano subterráneo de agua. Carece de atmósfera, salvo algunos trazos de oxígeno.

-Calisto-

Calisto es el tercer satélite más grande del Sistema Solar. No hay grandes montañas, volcanes ni otros accidentes geográficos de origen tectónico. Su superficie está repleta de cráteres y es muy antigua, sin presentar señales de actividad tectónica. También se cree posible la existencia de un océano subterráneo de agua. Se considera que Calisto puede ser el lugar ideal para instalar una base que permita la exploración y colonización del sistema joviano. Se propuso que se podría construir una base en la superficie de Calisto para proporcionar combustible en una futura exploración del sistema solar. Las ventajas de este satélite son la poca radiación que recibe y su estabilidad geológica (es decir, no hay volcanes, terremotos, etc.). Esto podría facilitar la posterior exploración de Europa o ser una ubicación ideal para una estación de suministros para las naves espaciales que se acercaran más al sistema solar exterior, utilizando la asistencia gravitatoria de Júpiter después de marcharse de Calisto.

Io es el más próximo a Júpiter de los cuatro satélites mayores. Esto hace que la poderosa atracción gravitatoria del planeta se deje sentir fuertemente, y se generen unas intensas olas de marea en el interior de Io, que al friccionar hace que se caliente. Las mareas de roca sólida de Ío son ocho veces más altas que las provocadas en los océanos terrestres por la interacción gravitacional con la Luna. El resultado de todo ello es que en Io hay vulcanismo activo. De los volcanes de Io ascienden penachos de compuestos de azufre hasta 500 km. de altura. Con más de 400 volcanes activos, Io es el cuerpo más geológicamente activo del Sistema Solar. Esta actividad ha borrado por completo las señales de cráteres de impacto pasados en su superficie. Además de los volcanes, la superficie cuenta con la presencia de montañas no volcánicas algunas más altas que el Everest, lagos de azufre fundido, calderas volcánicas de varios kilómetros de profundidad y flujos extensos de varios cientos de kilómetros de largo, compuestos por material fluido muy poco viscoso (posiblemente algún tipo de compuesto de azufre fundido y silicatos). El azufre y sus compuestos adquieren una gran variedad de colores, responsables de la apariencia superficial del satélite.

.Los dos modelos en consideración-

Europa es el menor de los cuatro satélites galileanos. Su superficie es lisa como una bola de billar, y está formada por una gruesa capa de hielo, bajo la cual puede existir un inmenso océano de agua líquida, si tenemos presente que el hielo siempre flota sobre el agua. Este agua líquida, al filtrase por fracturas hasta la superficie, es la que la ha mantenido lisa. La hipótesis más aceptada es que el interior de Europa, al igual que Io, es calentado por efectos de marea ocasionados por Júpiter. Este calor funde el hielo y mantiene líquida el agua.

Como sabemos el agua líquida es algo raro de encontrar, y es la base de la vida tal como la conocemos, por lo que no es absurdo especular con la posibilidad de que haya vida bajo la helada superficie de Europa tal vez sustentada en un entorno similar a aquel existente en las profundidades de los océanos de la Tierra cerca de las chimeneas volcánicas. La dificultad para averiguarlo está, no sólo en tener que posar una nave en Europa, sino también en conseguir perforar la extremadamente gruesa capa de hielo.

-Europa-

Otro grupo significativo de satélites es el denominado grupo de Amaltea, que está formado por los cuatro satélites más próximos a Júpiter: Amaltea, Adrastea, Tebes y Metis. Las partículas que se van desprendiendo de estos satélites, a causa de impactos meteoríticos o por otros motivos, son las que han formado los anillos de Júpiter.

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