Un misterio ha sido si los chorros existen solo en la atmósfera superior del planeta, al igual que las corrientes en chorro de la Tierra, o si se sumergen en el interior gaseoso de Júpiter. Si esto último es cierto, podría revelar pistas sobre la estructura interior y la dinámica interna del planeta.

Ahora, El geofísico de UCLA Jonathan Aurnou y colaboradores en Marsella, Francia, han simulado los chorros de Júpiter en el laboratorio por primera vez. Su trabajo demuestra que los vientos probablemente se extienden miles de millas por debajo de la atmósfera visible de Júpiter.

Esta investigación se publica hoy en línea en Física de la naturaleza .

"Podemos crear estas funciones en una computadora, pero no pudimos hacer que sucedieran en un laboratorio, "dijo Aurnou, un profesor de la tierra de UCLA, ciencias planetarias y espaciales, que ha pasado la última década estudiando modelos informáticos de vientos arremolinados. "Si tenemos una comprensión teórica de un sistema, deberíamos poder crear un modelo analógico ".

El desafío de recrear vientos arremolinados en el laboratorio fue construir un modelo de un planeta con tres atributos clave que se cree que son necesarios para que se formen los chorros:rotación rápida, turbulencia y un "efecto de curvatura" que imita la forma esférica de un planeta. Los intentos anteriores de crear chorros en un laboratorio a menudo fracasaban porque los investigadores no podían hacer girar sus modelos lo suficientemente rápido o crear suficiente turbulencia. Dijo Aurnou.

El gran avance para el equipo de Aurnou fue una nueva pieza de equipo de laboratorio. Los investigadores utilizaron una mesa construida sobre cojinetes de aire que pueden girar a 120 revoluciones por minuto y soportar una carga de hasta 1, 000 kilogramos (alrededor de 2, 200 libras), lo que significa que podría hacer girar un gran tanque de fluido a alta velocidad de una manera que imita la rápida rotación de Júpiter.

Los científicos llenaron una basura de tamaño industrial con 400 litros (aproximadamente 105 galones) de agua y la colocaron sobre la mesa. Cuando el recipiente giró, se arrojó agua contra sus costados, formando una parábola que se aproximaba a la superficie curva de Júpiter.

"Cuanto más rápido fue, cuanto mejor imitáramos los efectos enormemente fuertes de la rotación y la curvatura que existen en los planetas, ", Dijo Aurnou. Pero el equipo descubrió que 75 revoluciones por minuto era un límite práctico:lo suficientemente rápido para forzar el líquido a una forma fuertemente curva pero lo suficientemente lento para evitar que el agua se derrame.

Mientras la lata giraba, Los científicos usaron una bomba debajo de su piso falso para hacer circular agua a través de una serie de orificios de entrada y salida. que creó turbulencia, una de las tres condiciones críticas para el experimento. Esa turbulenta energía se canalizó para hacer chorros, y en cuestión de minutos el flujo de agua había cambiado a seis flujos concéntricos moviéndose en direcciones alternas.

"Esta es la primera vez que alguien ha demostrado que los chorros fuertes que se parecen a los de Júpiter pueden desarrollarse en un fluido real". "Dijo Aurnou.

Los investigadores infirieron que los chorros eran profundos porque podían verlos en la superficie del agua, a pesar de que habían inyectado turbulencias en la parte inferior.

Los investigadores esperan probar sus predicciones con datos reales de Júpiter, y no tendrán que esperar mucho:la sonda espacial Juno de la NASA está orbitando Júpiter en este momento, recopilar datos sobre su atmósfera, campo magnético e interior. Los resultados iniciales de la misión Juno se presentaron en la reunión de la Unión Geofísica Estadounidense en diciembre en San Francisco, y Aurnou estaba allí.

"Los datos de Juno del primer sobrevuelo de Júpiter mostraron que las estructuras de gas amoniaco se extendían más de 60 millas en el interior de Júpiter, lo que fue un gran impacto para el equipo científico de Juno, "Aurnou dijo." Los investigadores de UCLA jugarán un papel importante en la explicación de los datos ".

Este año, Aurnou y su equipo utilizarán supercomputadoras en el Laboratorio Nacional de Argonne en Argonne, Illinois, para simular la dinámica del interior y la atmósfera de Júpiter. También continuarán su trabajo en el laboratorio de Marsella para hacer que la simulación de la mesa giratoria sea más compleja y más realista.

Uno de los objetivos es agregar una delgada, capa estable de fluido sobre el agua giratoria, que funcionaría como la delgada capa exterior de la atmósfera de Júpiter que es responsable del clima del planeta. Los investigadores creen que esto les ayudará a simular características como la famosa Gran Mancha Roja de Júpiter.