La misión Juno de la NASA ha proporcionado sus primeros resultados científicos sobre la cantidad de agua en la atmósfera de Júpiter. Publicado recientemente en la revista Astronomía de la naturaleza , los resultados de Juno estiman que en el ecuador, el agua constituye aproximadamente el 0,25% de las moléculas en la atmósfera de Júpiter, casi tres veces la del Sol. Estos también son los primeros hallazgos sobre la abundancia de agua del gigante gaseoso desde que la misión Galileo de la agencia en 1995 sugirió que Júpiter podría ser extremadamente seco en comparación con el Sol (la comparación no se basa en agua líquida sino en la presencia de sus componentes, oxígeno e hidrógeno, presente en el sol).

Una estimación precisa de la cantidad total de agua en la atmósfera de Júpiter ha estado en las listas de deseos de los científicos planetarios durante décadas:la figura del gigante gaseoso representa una pieza fundamental que falta en el rompecabezas de la formación de nuestro sistema solar. Júpiter fue probablemente el primer planeta en formarse, y contiene la mayor parte del gas y el polvo que no se incorporaron al sol.

Las principales teorías sobre su formación se basan en la cantidad de agua que absorbió el planeta. La abundancia de agua también tiene implicaciones importantes para la meteorología del gigante gaseoso (cómo fluyen las corrientes de viento en Júpiter) y la estructura interna. Mientras que los rayos, un fenómeno típicamente alimentado por la humedad, detectados en Júpiter por la Voyager y otras naves espaciales implicaron la presencia de agua, una estimación precisa de la cantidad de agua en las profundidades de la atmósfera de Júpiter seguía siendo difícil de alcanzar.

Antes de que la sonda Galileo dejara de transmitir 57 minutos después de su descenso joviano en diciembre de 1995, Transmitió por radio mediciones espectrométricas de la cantidad de agua en la atmósfera del gigante gaseoso hasta una profundidad de aproximadamente 75 millas (120 kilómetros), donde la presión atmosférica alcanzó aproximadamente 320 libras por pulgada cuadrada (22 bar). Los científicos que trabajaban en los datos se sintieron consternados al encontrar diez veces menos agua de lo esperado.

Aún más sorprendente:la cantidad de agua que midió la sonda Galileo parecía seguir aumentando a la mayor profundidad medida, muy por debajo de donde las teorías sugieren que la atmósfera debería estar bien mezclada. En un ambiente bien mezclado, el contenido de agua es constante en toda la región y es más probable que represente un promedio mundial; en otras palabras, es más probable que sea representativo del agua en todo el planeta. Cuando se combina con un mapa infrarrojo obtenido al mismo tiempo por un telescopio terrestre, los resultados sugirieron que la misión de la sonda puede haber sido desafortunada, muestreando un punto meteorológico inusualmente seco y cálido en Júpiter.

"Justo cuando pensamos que tenemos las cosas resueltas, Júpiter nos recuerda cuánto nos queda por aprender, "dijo Scott Bolton, Investigador principal de Juno en el Southwest Research Institute en San Antonio. "El sorprendente descubrimiento de Juno de que la atmósfera no estaba bien mezclada ni siquiera muy por debajo de las cimas de las nubes es un rompecabezas que todavía estamos tratando de resolver. Nadie hubiera adivinado que el agua podría ser tan variable en todo el planeta".

Medir el agua desde arriba

Un giratorio nave espacial de energía solar, Juno se lanzó en 2011. Debido a la experiencia de la sonda Galileo, la misión busca obtener lecturas de abundancia de agua en grandes regiones del inmenso planeta. Un nuevo tipo de instrumento para la exploración planetaria del espacio profundo, El radiómetro de microondas de Juno (MWR) observa a Júpiter desde arriba utilizando seis antenas que miden la temperatura atmosférica a múltiples profundidades simultáneamente. El radiómetro de microondas aprovecha el hecho de que el agua absorbe ciertas longitudes de onda de radiación de microondas, el mismo truco que utilizan los hornos microondas para calentar rápidamente los alimentos. Las temperaturas medidas se utilizan para limitar la cantidad de agua y amoníaco en la atmósfera profunda, ya que ambas moléculas absorben la radiación de microondas.

El equipo científico de Juno utilizó datos recopilados durante los primeros ocho sobrevuelos científicos de Juno sobre Júpiter para generar los hallazgos. Inicialmente se concentraron en la región ecuatorial porque la atmósfera allí parece estar más mezclada, incluso en profundidad, que en otras regiones. Desde su percha orbital, el radiómetro pudo recopilar datos de una profundidad mucho mayor en la atmósfera de Júpiter que la sonda Galileo:93 millas (150 kilómetros), donde la presión alcanza aproximadamente 480 psi (33 bar).

"Descubrimos que el agua en el ecuador era mayor que lo que medía la sonda Galileo, "dijo Cheng Li, un científico de Juno en la Universidad de California, Berkeley. "Debido a que la región ecuatorial es única en Júpiter, necesitamos comparar estos resultados con la cantidad de agua que hay en otras regiones ".

Hacia el norte

La órbita de 53 días de Juno se mueve lentamente hacia el norte, Como era la intención, enfocando más del hemisferio norte de Júpiter con cada sobrevuelo. El equipo científico está ansioso por ver cómo el contenido de agua atmosférica varía según la latitud y la región. así como lo que los polos ricos en ciclones pueden decirles sobre la abundancia de agua global del gigante gaseoso.

El vigésimo cuarto sobrevuelo científico de Juno sobre Júpiter ocurrió el 17 de febrero. El próximo sobrevuelo científico tendrá lugar el 10 de abril. 2020.

"Cada sobrevuelo científico es un evento de descubrimiento, "dijo Bolton." Con Júpiter siempre hay algo nuevo. Juno nos ha enseñado una lección importante:tenemos que acercarnos y acercarnos a un planeta para probar nuestras teorías ".