Pronóstico de vientos racheados, neblina brumosa

Los planetas exteriores más allá[{» attribute=»»>Mars do not have solid surfaces to affect weather as on Earth. And, sunlight is much less able to drive atmospheric circulation. Nevertheless, these are ever-changing worlds. And Hubble – as interplanetary meteorologist – is keeping track, as it does every year. Jupiter’s weather is driven from inside-out as more heat percolates up from its interior than it receives from the Sun. This heat indirectly drives color change cycles highlighting a system of alternating cyclones and anticyclones. Uranus has seasons that pass by at a snail’s pace because it takes 84 years to complete one orbit about the Sun. The seasons are extreme because Uranus is tipped on its side. As summer approaches in the northern hemisphere, Hubble sees a growing polar cap of high-altitude photochemical haze that looks similar to the smog over cities on Earth.

Hubble Monitors Changing Weather and Seasons at Jupiter and Uranus

Ever since its launch in 1990, NASA’s Hubble Space Telescope has been an interplanetary weather observer, keeping an eye on the largely gaseous outer planets and their ever-changing atmospheres. NASA spacecraft missions to the outer planets have given us a close-up look at these atmospheres, but Hubble’s sharpness and sensitivity keeps an unblinking eye on a kaleidoscope of complex activities over time. In this way Hubble complements observations from other spacecraft such as Juno, currently orbiting Jupiter; the retired Cassini mission to Saturn, and the Voyager 1 and 2 probes, which collectively flew by all four giant planets between 1979 and 1989.

Inaugurated in 2014, the telescope’s Outer Planet Atmospheres Legacy (OPAL) Program has been providing us with yearly views of the giant planets. Here are some recent images:

Hubble Space Telescope images of Jupiter taken on November 12, 2022 (left) and January 6, 2023 (right). Credit: Science: NASA, ESA, STScI, Amy Simon (NASA-GSFC), Michael H. Wong (UC Berkeley), Image Processing: Joseph DePasquale (STScI)

Jupiter

[left]—El pronóstico para Júpiter es de tiempo tormentoso en latitudes bajas del norte. Se ve una secuencia prominente de tormentas alternas, formando una «calle de vórtice», como la llaman algunos astrónomos planetarios. Este es un patrón de onda de anticiclones y ciclones anidados, unidos como en una máquina con engranajes alternados que se mueven en sentido horario y antihorario. Si las tormentas se acercan lo suficiente entre sí, en el caso muy poco probable de que se fusionen, pueden formar una tormenta aún más grande, que podría rivalizar con el tamaño actual de la Gran Mancha Roja. El patrón escalonado de anticiclones y ciclones evita que las tormentas individuales se fusionen. También se ve actividad dentro de estas tormentas; en la década de 1990, Hubble no vio ciclones o anticiclones con tormentas incorporadas, pero estas tormentas han surgido en la última década. Las fuertes diferencias de color indican que el Hubble también está viendo diferentes alturas y profundidades de nubes.

La luna naranja Io bombardea esta vista de las nubes multicolores de Júpiter, proyectando una sombra hacia el lado occidental del planeta. La resolución del Hubble es tan nítida que se puede ver el aspecto anaranjado moteado de Io, relacionado con sus numerosos volcanes activos. Estos volcanes se descubrieron por primera vez cuando la nave espacial Voyager 1 voló en 1979. El interior fundido de la luna está cubierto con una fina corteza a través de la cual los volcanes expulsan material. El azufre adquiere varios tonos a diferentes temperaturas, razón por la cual la superficie de Io es tan colorida. Esta imagen fue tomada el 12 de noviembre de 2022.

[right]—La legendaria Gran Mancha Roja de Júpiter ocupa un lugar central en esta vista. Aunque este vórtice es lo suficientemente grande como para tragarse la Tierra, en realidad se ha reducido al tamaño más pequeño que jamás haya tenido en los registros de observación que se remontan a 150 años. La luna helada de Júpiter, Ganímedes, se puede ver transitando el planeta gigante en la parte inferior derecha. Ligeramente más grande que el planeta Mercurio, Ganímedes es la luna más grande del sistema solar. Es un mundo lleno de cráteres con una superficie mayoritariamente de hielo de agua con aparentes flujos glaciales impulsados ​​por el calor interno. (Esta imagen es de menor tamaño porque Júpiter estaba 81 000 millas más lejos de la Tierra cuando se tomó la fotografía). Esta imagen fue tomada el 6 de enero de 2023.

Imágenes del Telescopio Espacial Hubble de Urano tomadas el 9 de noviembre de 2014 (izquierda) y el 9 de noviembre de 2022. Crédito: Ciencia: NASA, ESA, STScI, Amy Simon (NASA-GSFC), Michael H. Wong (UC Berkeley), procesamiento de imágenes : Joseph DePasquale (STScI)

Urano

El extraño planeta Urano gira de costado alrededor del Sol mientras sigue una órbita de 84 años, en lugar de girar en una posición más vertical como la Tierra. Urano tiene un eje de rotación «horizontal» extrañamente inclinado a solo ocho grados del plano de la órbita del planeta. Una teoría reciente propone que Urano alguna vez tuvo una luna masiva que se desestabilizó gravitacionalmente y luego chocó con ella. Otras posibilidades incluyen impactos gigantes durante la formación de planetas, o incluso planetas gigantes que ejercen pares resonantes entre sí con el tiempo. Las consecuencias de la inclinación del planeta son que, por períodos de tiempo que duran hasta 42 años, partes de un hemisferio están completamente sin luz solar. Cuando la nave espacial Voyager 2 visitó durante la década de 1980, el polo sur del planeta apuntaba casi directamente al Sol. La última vista del Hubble muestra que el Polo Norte ahora se inclina hacia el Sol.

[left]—Esta es una vista de Hubble de Urano tomada en 2014, siete años después del equinoccio vernal del norte, cuando el Sol brillaba directamente sobre el ecuador del planeta, y muestra una de las primeras imágenes del programa OPAL. Múltiples tormentas con nubes de cristales de hielo de metano aparecen en latitudes medias del norte sobre la atmósfera inferior teñida de cian del planeta. Hubble fotografió el sistema de anillos desde un lado en 2007, pero los anillos se ven comenzando a abrirse siete años después en esta visión. En este momento, el planeta tenía varias tormentas pequeñas e incluso algunas bandas de nubes tenues.

[right]—Como se vio en 2022, el polo norte de Urano muestra una espesa neblina fotoquímica que parece smog sobre las ciudades. Se pueden ver varias tormentas pequeñas cerca del borde del límite de la neblina polar. Hubble ha estado rastreando el tamaño y el brillo del casquete polar norte y continúa haciéndose más brillante año tras año. Los astrónomos están descubriendo múltiples efectos, desde la circulación atmosférica, las propiedades de las partículas y los procesos químicos, que controlan cómo cambia la capa de hielo polar atmosférico con las estaciones. En el equinoccio de Urano de 2007, ninguno de los polos era particularmente brillante. A medida que se acerca el solsticio de verano del norte en 2028, el casquete podría volverse aún más brillante y apuntará directamente a la Tierra, lo que permitirá una buena vista de los anillos y el Polo Norte; el sistema de anillos aparecerá desde el frente. Esta imagen fue tomada el 9 de noviembre de 2022.

Acerca de Hubble

El Telescopio Espacial Hubble representa una notable colaboración entre la NASA y la ESA, con el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland supervisando su gestión. Profundizando en los misterios del cosmos, el Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial (STScI) en Baltimore lidera los esfuerzos científicos del Hubble. La Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía, ubicada en Washington, DC, opera STScI en nombre de la NASA.