El polo sur de Júpiter tiene un nuevo ciclón. El descubrimiento de la masiva tempestad joviana ocurrió el 3 de noviembre de 2019, durante el sobrevuelo de recopilación de datos más reciente de Júpiter por la nave espacial Juno de la NASA. Fue el vigésimo segundo sobrevuelo durante el cual la nave espacial alimentada por energía solar recopiló datos científicos sobre el gigante gaseoso, volando solo 2, 175 millas (3, 500 kilómetros) por encima de sus cimas de nubes. El sobrevuelo también marcó una victoria para el equipo de la misión, cuyas innovadoras medidas mantuvieron a la nave espacial propulsada por energía solar libre de lo que podría haber sido un eclipse que puso fin a la misión.

"La combinación de creatividad y pensamiento analítico una vez más ha valido la pena para la NASA, "dijo Scott Bolton, Investigador principal de Juno del Southwest Research Institute en San Antonio. "Nos dimos cuenta de que la órbita iba a llevar a Juno a la sombra de Júpiter, lo que podría tener graves consecuencias porque utilizamos energía solar. Sin luz del sol significa que no hay energía por lo que existía un riesgo real de que pudiéramos morir de frío. Mientras el equipo intentaba descubrir cómo conservar energía y mantener caliente nuestro núcleo, los ingenieros idearon una forma completamente nueva de solucionar el problema:Saltar la sombra de Júpiter. Fue nada menos que un golpe de navegación genial. He aquí, Lo primero en salir por la puerta del otro lado, hacemos otro descubrimiento fundamental ".

Cuando Juno llegó por primera vez a Júpiter en julio de 2016, sus cámaras infrarrojas y de luz visible descubrieron ciclones gigantes que rodeaban los polos del planeta:nueve en el norte y seis en el sur. Eran ellos, como sus hermanos terrestres, un fenómeno transitorio, ¿Tomando solo semanas para desarrollarse y luego refluir? ¿O podrían estos ciclones, cada uno casi tan ancho como los Estados Unidos continentales, ¿Serán accesorios más permanentes?

Con cada sobrevuelo los datos reforzaron la idea de que cinco tormentas de viento se arremolinaban en un patrón pentagonal alrededor de una tormenta central en el polo sur y que el sistema parecía estable. Ninguna de las seis tormentas mostró signos de ceder para permitir que otros ciclones se unieran.

"Casi parecía que los ciclones polares eran parte de un club privado que parecía resistirse a los nuevos miembros, "dijo Bolton.

Luego, durante el pase científico número 22 de Juno, una nueva, un ciclón más pequeño cobró vida y se unió a la refriega.

La vida de un ciclón joven

"Los datos del instrumento Jovian Infrared Auroral Mapper [JIRAM] indican que pasamos de un pentágono de ciclones que rodean a uno en el centro a una disposición hexagonal, "dijo Alessandro Mura, un co-investigador de Juno en el Instituto Nacional de Astrofísica en Roma. "Esta nueva adición es más pequeña en estatura que sus seis hermanos ciclónicos más establecidos:tiene aproximadamente el tamaño de Texas. Tal vez los datos de JIRAM de futuros sobrevuelos muestren que el ciclón está creciendo al mismo tamaño que sus vecinos".

Sondeando la capa meteorológica hasta 30 a 45 millas (50 a 70 kilómetros) por debajo de las cimas de las nubes de Júpiter, JIRAM captura la luz infrarroja que emerge de las profundidades de Júpiter. Sus datos indican que las velocidades del viento del nuevo ciclón promedian 225 mph (362 kph), comparable a la velocidad encontrada en sus seis colegas polares más establecidos.

La JunoCam de la nave también obtuvo imágenes de luz visible del nuevo ciclón. Los dos conjuntos de datos arrojan luz sobre los procesos atmosféricos no solo de Júpiter sino también de los gigantes gaseosos Saturno. Urano y Neptuno, así como los de exoplanetas gigantes que ahora se están descubriendo; incluso arrojan luz sobre los procesos atmosféricos de los ciclones de la Tierra.

"Estos ciclones son fenómenos meteorológicos nuevos que no se han visto ni predicho antes, "dijo Cheng Li, un científico de Juno de la Universidad de California, Berkeley. "La naturaleza está revelando nueva física con respecto a los movimientos de los fluidos y cómo funcionan las atmósferas de los planetas gigantes. Estamos empezando a comprenderlo a través de observaciones y simulaciones por computadora. Los futuros sobrevuelos de Juno nos ayudarán a refinar aún más nuestra comprensión al revelar cómo evolucionan los ciclones con el tiempo".

Salto de sombras

Por supuesto, el nuevo ciclón nunca se habría descubierto si Juno se hubiera congelado hasta morir durante el eclipse cuando Júpiter se interpuso entre la nave espacial y los rayos de luz y calor del Sol.

Juno ha estado navegando en el espacio profundo desde 2011. Entró en una órbita inicial de 53 días alrededor de Júpiter el 4 de julio. 2016. Originalmente, la misión planeaba reducir el tamaño de su órbita unos meses más tarde para acortar el período entre los sobrevuelos científicos del gigante gaseoso a cada 14 días. Pero el equipo del proyecto recomendó a la NASA que renunciara a quemar el motor principal debido a preocupaciones sobre el sistema de suministro de combustible de la nave espacial. La órbita de 53 días de Juno proporciona toda la ciencia como se planeó originalmente; solo lleva más tiempo hacerlo. La vida más larga de Juno en Júpiter es lo que llevó a la necesidad de evitar la sombra de Júpiter.

"Desde el día en que entramos en órbita alrededor de Júpiter, nos aseguramos de que permaneciera bañado por la luz del sol las 24 horas del día, los 7 días de la semana, "dijo Steve Levin, Científico del proyecto Juno en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California. "Nuestros navegantes e ingenieros nos dijeron que se acercaba el día del juicio final, cuando iríamos a la sombra de Júpiter durante unas 12 horas. Sabíamos que durante un período tan prolongado sin energía, nuestra nave espacial sufriría un destino similar al del rover Opportunity, cuando los cielos de Marte se llenaron de polvo e impidieron que los rayos del Sol llegaran a sus paneles solares ".

Sin los rayos del sol que dan energía, Juno se enfriaría por debajo de los niveles probados, eventualmente agotando las celdas de la batería más allá de la recuperación. Así que el equipo de navegación ideó un plan para "saltar la sombra, "maniobrar la nave espacial lo suficiente para que su trayectoria se pierda el eclipse.

"En el espacio profundo, estás a la luz del sol o fuera de la luz del sol; realmente no hay intermedio, "dijo Levin.

Los navegantes calcularon que si Juno realizaba una quema de cohetes semanas antes del 3 de noviembre, mientras que la nave espacial estaba lo más lejos posible de su órbita de Júpiter, podrían modificar su trayectoria lo suficiente como para que el eclipse se deslice. La maniobra utilizaría el sistema de control de reacción de la nave espacial, que inicialmente no estaba destinado a ser utilizado para una maniobra de este tamaño y duración.

El 30 de septiembre a las 7:46 p.m. EDT (4:46 p.m. PDT), comenzó la combustión del sistema de control de reacción. Terminó 10 horas y media después. La maniobra de propulsión, cinco veces más larga que cualquier uso anterior de ese sistema, cambió la velocidad orbital de Juno en 203 kph (126 mph) y consumió alrededor de 73 kilogramos (160 libras) de combustible. Treinta y cuatro días después, Los paneles solares de la nave continuaron convirtiendo la luz solar en electrones sin cesar mientras Juno se preparaba para gritar una vez más sobre las cimas de las nubes de Júpiter.

"Gracias a nuestros navegantes e ingenieros, todavía tenemos una misión, ", dijo Bolton." Lo que hicieron es más que hacer posible nuestro descubrimiento del ciclón; hicieron posible los nuevos conocimientos y revelaciones sobre Júpiter que tenemos por delante ".