a, Las proyecciones ortográficas de incertidumbres en la temperatura están todas por debajo del 5%. Las largas líneas discontinuas en blanco y negro muestran el óvalo auroral principal de Júpiter, Las líneas discontinuas cortas en blanco y negro corresponden a la huella magnética de Io, y la única línea negra gruesa corresponde a la huella magnética de Amaltea (como se describe en el texto principal). Un globo visible de Júpiter generado por computadora basado en imágenes del Telescopio Espacial Hubble se muestra debajo de la proyección de temperatura H3 +. Crédito de la imagen:NASA Goddard Space Flight Center y Space Telescope Science Institute. Tenga en cuenta que Júpiter se inclina de manera diferente en cada fecha para revelar diferentes características. Las líneas de cuadrícula de longitud y latitud que se muestran están espaciadas en incrementos de 60 ° y 10 °, respectivamente. Los percentiles de incertidumbre mediana (y máxima) son 2,2% (5%) para el 14 de abril de 2016 y 1,6% (5%) para el 25 de enero de 2017. b, Temperaturas medias jovianas H3 + encontradas para cada latitud en todas las longitudes. Las barras de error son 1σ e indican la variación de temperatura en todas las longitudes. Los métodos describen el proceso de mapeo, y Datos extendidos La Tabla 1 muestra los tamaños de contenedores espaciales que se utilizaron en cada proyección. Crédito:Universidad de Leicester
Nueva investigación publicada en Naturaleza ha revelado la solución a la 'crisis energética' de Júpiter, lo que ha desconcertado a los astrónomos durante décadas.
Los científicos espaciales de la Universidad de Leicester trabajaron con colegas de la Agencia Espacial Japonesa (JAXA), Universidad de Boston, El Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA y el Instituto Nacional de Tecnología de la Información y las Comunicaciones (NICT) para revelar el mecanismo detrás del calentamiento atmosférico de Júpiter.
Ahora, utilizando datos del Observatorio Keck en Hawai'i, Los astrónomos han creado el mapa global más detallado de la atmósfera superior del gigante gaseoso, confirmando por primera vez que las poderosas auroras de Júpiter son responsables de generar calentamiento en todo el planeta.
El Dr. James O'Donoghue es investigador en JAXA y completó su Ph.D. en Leicester, y es el autor principal del artículo de investigación. Él dijo:
"Primero comenzamos a tratar de crear un mapa de calor global de la atmósfera superior de Júpiter en la Universidad de Leicester. La señal no era lo suficientemente brillante como para revelar nada fuera de las regiones polares de Júpiter en ese momento, pero con las lecciones aprendidas de ese trabajo logramos asegurar tiempo en uno de los más grandes, los telescopios más competitivos de la Tierra algunos años después.
"Utilizando el telescopio Keck produjimos mapas de temperatura de extraordinario detalle. Descubrimos que las temperaturas comienzan muy altas dentro de la aurora, como se esperaba del trabajo anterior, pero ahora pudimos observar que la aurora de Júpiter, a pesar de ocupar menos del 10% del área del planeta, parece estar calentando todo.
"Esta investigación comenzó en Leicester y continuó en la Universidad de Boston y la NASA antes de terminar en JAXA en Japón. Colaboradores de cada continente que trabajaron juntos hicieron que este estudio fuera exitoso, combinado con datos de la nave espacial Juno de la NASA en órbita alrededor de Júpiter y la nave espacial Hisaki de JAXA, un observatorio en el espacio ".
El Dr. Tom Stallard y el Dr. Henrik Melin forman parte de la Escuela de Física y Astronomía de la Universidad de Leicester. El Dr. Stallard agregó:
"Ha habido un acertijo desde hace mucho tiempo en la delgada atmósfera en la parte superior de cada planeta gigante dentro de nuestro sistema solar. Con cada misión espacial de Júpiter, junto con observaciones terrestres, durante los últimos 50 años, Constantemente hemos medido las temperaturas ecuatoriales como demasiado calientes.
"Esta 'crisis energética' ha sido un problema de larga data:¿los modelos no logran modelar correctamente cómo fluye el calor de la aurora? ¿O hay alguna otra fuente de calor desconocida cerca del ecuador?
Júpiter se muestra en luz visible para el contexto debajo de una impresión artística del brillo infrarrojo de la atmósfera superior joviana. El brillo de esta capa de la atmósfera superior corresponde a las temperaturas, de caliente a frio, en este orden:blanco, amarillo, rojo brillante y por último, rojo oscuro. Las auroras son las regiones más calientes y la imagen muestra cómo el calor puede ser transportado por los vientos lejos de la aurora y causar el calentamiento de todo el planeta. Crédito:J. O &# 039; Donoghue (JAXA) / Hubble / NASA / ESA / A. Simon / J. Schmidt
"Este documento describe cómo hemos mapeado esta región con un detalle sin precedentes y hemos demostrado que, en Júpiter, el calentamiento ecuatorial está directamente asociado con el calentamiento de las auroras ".
Las auroras ocurren cuando las partículas cargadas quedan atrapadas en el campo magnético de un planeta. Estos espirales a lo largo de las líneas de campo hacia los polos magnéticos del planeta, golpear átomos y moléculas en la atmósfera para liberar luz y energía.
En la tierra, esto conduce al característico espectáculo de luces que forman las auroras boreales y australianas. En Júpiter, el material que sale de su luna volcánica, Io, conduce a la aurora más poderosa del Sistema Solar y un calentamiento enorme en las regiones polares del planeta.
Aunque las auroras jovianas han sido durante mucho tiempo un candidato principal para calentar la atmósfera del planeta, Las observaciones anteriores no han podido confirmar o negar esto hasta ahora.
Los mapas anteriores de la temperatura atmosférica superior se formaron utilizando imágenes que constan de solo varios píxeles. Esta no es una resolución suficiente para ver cómo podría cambiar la temperatura en todo el planeta, proporcionando pocas pistas sobre el origen del calor extra.
Los investigadores crearon cinco mapas de la temperatura atmosférica en diferentes resoluciones espaciales, con el mapa de resolución más alta que muestra una medición de temperatura promedio para cuadrados de dos grados de longitud 'alto' por dos grados de latitud 'ancho'.
El equipo recorrió más de 10, 000 puntos de datos individuales, sólo mapear puntos con una incertidumbre de menos del cinco por ciento.
Los modelos de las atmósferas de los gigantes gaseosos sugieren que funcionan como un refrigerador gigante, con energía térmica extraída del ecuador hacia el polo, y depositado en la atmósfera inferior en estas regiones polares.
Estos nuevos hallazgos sugieren que las auroras que cambian rápidamente pueden impulsar ondas de energía contra este flujo hacia los polos, permitiendo que el calor llegue al ecuador.
Las observaciones también mostraron una región de calentamiento localizado en la región subauroral que podría interpretarse como una onda limitada de calor que se propaga hacia el ecuador. lo que podría interpretarse como evidencia del proceso que impulsa la transferencia de calor.
La investigación planetaria en la Universidad de Leicester abarca la amplitud del sistema joviano, de la magnetosfera y la atmósfera del planeta, a su diversa colección de satélites.
