El planeta Júpiter, por Isaac Asimov

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Júpiter    Júpiter es el máximo planeta de nuestro sistema solar. Su tamaño equivale a, aproximadamente, 1300 planetas tierras. Su superficie es gaseosa. Su famosa y emblemática mancha roja es, en realidad, la continua tormenta de Júpiter, cuyas dimensiones equivalen a dos tierras. Aquí le ofrecemos un texto del conocido escritor y divulgador de la ciencia, Isaac Asimov, como introducción a nuestros conocimientos actuales sobre el gran gigante, quizá una estrella frustrada en su proceso de formación. Abajo, también podrá encontrar un link hacia la página de la que procede este texto y en la que también se incluyen numerosos enlaces hacia otras páginas sobre Júpiter o aspectos astronómicos generales. 

 

 

 

EL PLANETA JÚPITER
Por Isaac Asimov

    Júpiter es el planeta de mayor tamaño del sistema solar y el quinto en orden de cercanía al sol. Es el cuarto objeto más brillante en el cielo (después del sol, la luna y Venus). Conocido desde épocas prehistóricas. Tiene un diámetro 11 veces mayor que él de la Tierra y una masa (más de 300 veces mayor que la de la Tierra) que es mayor que dos veces la suma de la de todos los otros planetas; sin embargo su masa es menor que un milésimo de la masa del Sol. De hecho, se ha calculado que si tuviera un 25% más de masa, sería una estrella. Orbita el Sol a una distancia de cerca de 780 millones de Km. en algo menos de 12 años. Su influencia gravitatoria se hace notar hasta la órbita de Marte, y es responsable de la distribución de masa en el cinturón de asteroides.
   Júpiter tiene un campo magnético que, a la altura de la capa de nubes, es más de 10 veces él de la Tierra. La interacción de este campo con el viento Solar, causa un enorme sistema toroidal, parecido a los cinturones de van Allen alrededor de la Tierra. Io está dentro de esta estructura de campo, y es responsable de los estallidos de ondas de radio que observan venir desde Júpiter. Júpiter también tiene un tenue anillo, que fue descubierto por el Voyager I. Las partículas en este anillo pueden haberse originado en Io, o de restos de meteoritos o cometas. Este anillo no es visible desde la Tierra.

 

  Datos comparativos de Júpiter y la Tierra
  Diámetro Período de rotación Período de traslación Satélites Gravedad en la superficie Distancia al Sol (menor – mayor) 142.718 km. 9 h, 50,4 min. 11,86 años 16 22,88 778,330,000 millones de km. 12.753 km. 23 h, 56 min. 365 días, 6 h 1 1, 00 147 – 125 millones de km.Relieve y Estructura Interna
   No se puede hablar de una atmósfera, ya que todo el planeta en sí está formado por su misma atmósfera. Sin embargo, en el interior del planeta la presión es tal, que existe un núcleo de hidrógeno metálico a una temperatura de 25000 K, y una presión de 8 Mbar. Este núcleo gira a una gran velocidad, lo cual proporciona a Júpiter el campo magnético más intenso del Sistema Solar.
    El interior de Júpiter consiste de un núcleo sólido de material similar al de la Tierra, con un diámetro de cerca de 24.000 Km. Rodeando a éste, con un diámetro de cerca de 100.000 Km, está una mezcla metálica de hidrógeno y helio. Está compuesto casi exclusivamente de hidrógeno, lo cual le da una densidad algo superior a la del agua (1.3 g/cm3). En la Tierra conocemos a estos dos, como gases que a muy bajas temperaturas pueden licuarse; en el interior de Júpiter la presión es tan alta que el hidrógeno toma un estado en el que se comporta como un metal. Afuera de esta zona de hidrógeno metálico está una capa de moléculas líquidas, principalmente hidrógeno y helio, con la atmósfera nubosa, de cerca de unos 1.000 Km. de profundidad, por arriba.
  Desde la Tierra puede verse a Júpiter, incluso con un pequeño telescopio, como un disco con achatamiento polar. Este es debido a su rápida rotación y las nubes que se ven circular el planeta alrededor de 10 horas. Las nubes están compuestas de metano y amoníaco, con sus colores debidos a diferentes compuestos de azufre, nitrógeno, y posiblemente fósforo. Cruzando el disco pueden verse varias bandas de nubes oscuras y claras, con una característica gigante llamada 'La Gran Mancha Roja' que se ve durante cada rotación. Las imágenes enviadas por las sondas Voyager han mostrado la complejidad de las estructuras dentro de las bandas. La Mancha Roja ha demostrado ser un enorme sistema anticiclónico que ha durado más de 100 años.
 Clima
  Las temperaturas en la atmósfera de Júpiter son muy frías, variando desde unos -130°C en el tope de las nubes hasta 30°C, cerca de 70 Km. más abajo. Los científicos piensan que la temperatura de su núcleo puede alcanzar los 30.500 °C.
Cuando se formó, hace más de 4.500 millones de años Júpiter podría haber estado desprendiendo una energía 10 millones de veces mayor que la que emite en la actualidad. Júpiter nunca tuvo suficiente masa para iniciar el proceso seguido por las demás estrellas para quemar el hidrógeno. Pero hace miles de millones de años, posiblemente, brilló como una diminuta estrella.
   Se cree que existen tres tipos diferentes de capas que consisten de hielo de amonio, hidrosulfuro de amonio, y una mezcla de agua y hielo. Al menos, los resultados preliminares de la prueba de Galileo mostraron solo débiles indicaciones de estas nubes. Los colores vívidos vistos en las nubes de Júpiter son el resultado de reacciones químicas de los restos de elementos en la atmósfera, quizá participando sulfuro, del cual algunos componentes toman una amplia gama de colores, pero los detalles son aún desconocidos.
   Otro fenómeno interesante en Júpiter son las enormes tormentas de rayos en su atmósfera, y también auroras que pueden ser vistas por telescopios potentes.

 

  Sondas espaciales
  Júpiter fue primeramente visitado por Pioneer 10 en 1973 y más tarde por Pioneer 11, Voyager 1, Voyager 2, y Ulises. La nave espacial Galileo se encuentra actualmente en órbita de Júpiter y estarán regresando datos por al menos los dos años restantes. Esta nave fue lanzada el 18 de octubre de 1989, su nombre surgió del científico Renacentista italiano que descubrió las lunas mayores de Júpiter en 1610 con el primer telescopio astronómico.
La misión de Galileo fue diseñada para investigar tres aspectos amplios de Júpiter: la atmósfera del planeta, los satélites y la atmósfera magnética. La nave espacial se construyó en tres segmentos que ayudan el enfoque en éstas áreas: la sonda atmosférica; una sección que lleva cámaras y otros censores remotos; y la sección principal que incluye los campos e instrumentos de partículas, diseñada para sondear y medir el ambiente directamente. Esta sección también lleva la antena de comunicaciones principal, módulo de propulsión, computadoras del vuelo y la mayoría de los sistemas de apoyo.
 

 

   Las Lunas de Júpiter
Las lunas de Júpiter  Con un par de binóculos, o un pequeño telescopio, es posible ver las cuatro lunas descubiertas por Galileo, los cuatro satélites más grandes de los 16 que tiene Júpiter. Los diámetros de estas lunas, Io, Europa, Ganymedes y Callisto, (descubiertas por Galileo y Marius en 1610) van de 3.000 a 5.000 Km., mientras que la luna más pequeña, Leda, tiene un diámetro de sólo 10 Km.

  En Io la superficie es radicalmente diferente a cualquier otro cuerpo en el sistema solar. Cuando se recibieron las primeras imágenes, se esperaba ver impactos de cráteres como en la mayoría de los planetas terrestres. Esto ayudaría a determinar la edad de la superficie, pero existen muy pocos impactos de cráteres a causa de su actividad volcánica. En lugar de cráteres, se encontró cientos de calderas volcánicas. Algunos de los volcanes ¡continúan activos!. Io, es el satélite más cercano a Júpiter de las cuatro grandes lunas, y es la más fantástica. Debido a las fuerzas de marea de Júpiter y las otras lunas, su superficie sube y baja unos 100 metros, generando una gran cantidad de calor, lo que causa una peculiar forma de vulcanismo, en la que los volcanes arrojan fuentes de compuestos de azufre del magma sub-superficial de líquido sulfuroso.

    Europa e Io son algo similares en cuanto a la composición de su masa con respecto a los planetas terrestres: principalmente compuestos de roca de silicato. A diferencia de Io, Europa tiene una delgada capa exterior compuesta de Hielo. Datos recientes indican que tiene una estructura interna de capas y tal vez un pequeño núcleo metálico. Las imágenes de la superficie de Europa se asemejan a las imágenes de un mar de hielo en la tierra. Es posible que debajo de la congelada superficie de Europa haya una capa de agua líquida, quizá a lo mucho de 50 Km. de profundidad, mantenida en estado líquido por el calor emanado de su centro. Si esto es así, Europa sería el único lugar en el sistema solar el cual, además de la tierra, existen cantidades significantes de agua, y posee una atmósfera muy tenue compuesta de oxígeno.

   Ganymede es el satélite más grande del sistema solar. Es mucho más grande en diámetro que el planeta Mercurio pero tan solo la mitad de su masa. La superficie es una mezcla áspera de dos tipos de terreno: regiones obscuras altamente llenas de cráteres, y regiones ligeras un poco más jóvenes marcadas con un extenso arreglo de surcos y cantos. Muestra grandes sistemas de fallas, que se parecen a características de la Tierra, como la Falla de San Andrés en California. Sus orígenes son de naturaleza claramente tectónica, pero los detalles son desconocidos Cráteres extensos son vistos en ambos tipos de terrenos. La densidad de los cráteres indican una edad de 3 a 3.5 billones de años, similar a la luna, pero son un poco planos, faltándoles los anillos y las montañas y depresiones centrales comunes en los cráteres de la Luna y Mercurio. Esto probablemente es debido a la débil naturaleza de la corteza de Ganymede, la cual fluye a través del tiempo geológico y de este modo se va desplazando.

   Callisto: La superficie de Callisto se encuentra totalmente cubierta por cráteres. La superficie es muy vieja como las montañas de la luna y Marte, y es de las más antiguas y llenas de cráteres del sistema solar, habiendo experimentado pequeños cambios ocasionados por impactos de hace 4 billones de años. Otra característica interesante es Gipul Catena, una serie de grandes impactos de cráteres alineados en forma de una línea recta. Esto fue probablemente causado por un objeto que fue consecuentemente destruido y que pasó muy cerca de Júpiter y que luego se impacto contra Callisto.

   Amalthea fue la última luna descubierta por observaciones directas en septiembre 9 de 1892 por Barnard. Como la mayoría de las lunas de Júpiter, Amalthea rota síncronizadamente, su largo eje se encuentra apuntando hacia Júpiter. Es el objeto en el sistema solar más rojo. El color rojizo aparentemente se debe al origen de sulfuro de Io. Su tamaño y forma irregular, implican que es un cuerpo muy rígido. Su composición es probablemente como la de un asteroide en vez de una luna galileana. Como Io, Amalthea radia más de lo que recibe del sol, probablemente debido a las corrientes eléctricas inducidas por el campo magnético de Júpiter.

   Metis y Adrastea : Metis fue descubierto por Synnott y Adrastea (una de las lunas más pequeñas dentro del sistema solar) por David Jewwit en 1979. Ellas orbitan dentro del radio orbital síncrono y dentro del límite Roche. Podrían ser lo suficientemente pequeños para evitar disturbios pero sus órbitas se están constantemente decayendo. Metis y Adrastea se sitúan dentro del anillo principal de Júpiter. Pueden ser la fuente de material que comprime el anillo. Pequeños satélites dentro de los anillos del planeta son algunas veces llamados lunas.

   Las lunas descubierta por Nicholson son: Ananke (1951), Carme (1938), y Sinope (1914), mientras que Phasiphae (1908 ) P. Melotte. Estas lunas tienen órbitas similares pero inusuales, estas son retrógradas, altamente inclinadas al ecuador de Júpiter (más o menos de 150 grados).
Thebe fue descubierta en 1979, por Synnot. Algunas de las características importantes de este satélite son los 4 cráteres que tienen en uno de los lados.
   Leda (descubierta por Kowal en 1974), Lysithea (descubierta por Nicholson en 1938), Himalia y Elara (descubierta en 1904 y 1905 respectivamente, por Pierr), podrían ser restos de un solo asteroide que fue capturado y roto por Júpiter.
   De las 61 lunas en el sistema solar solo 4 (Io, Ganymede, Titán y Tritón) se sabe que tienen atmósferas. A diferencia del oxígeno que hay en la atmósfera de la tierra, es casi cierto que en Europa no hay origen biológico. Es generada por la luz del sol y partículas que golpean la superficie congelada de Europa produciendo vapor de agua, el cual subsecuentemente se transforma en hidrógeno y oxígeno. El hidrógeno escapa dejando el oxígeno. (*)

 

(*) Fuente:  Asimov, I. (1989) Júpiter, el gigante entre los gigantes Madrid, Ediciones SM.

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