martes, 11 de octubre de 2011

Planetas Gigantes, Planetas Cambiantes

Planetas Gigantes, Planetas Cambiantes. Este es el título de la Conferencia que ofreció el Doctor Santiago Pérez Hoyos en las XX Jornadas de Astronomía de la Sociedad de Ciencias Aranzadi. La finalidad del Doctor Pérez Hoyos con esta ponencia es hacer ver que aunque a vista de telescopio, los planetas gigantes puedan parecer un remanso en paz, la realidad es muy distinta. Devastadoras tormentas, veloces vientos y multitud de fenómenos aún sin explicación son los que estudian el Grupo de Ciencias Planetarias de la UPV.
A continuación os ofrezco un resumen de la conferencia redactado a partir de los apuntes que tomamos yo y Fran Sevilla.

Planetas Gigantes, Planetas Cambiantes.



Hace 2000-3000 años a.C., las civilizaciones antiguas ya conocían a los planetas gigantes. Sus características de errantes y de luces no parpadeantes los hacían destacar sobre el fondo de las estrellas, por lo que su movimiento en la bóveda celeste era seguido sin la dificultad que produce hoy la contaminación lumínica. Por ejemplo, para la mitología hindú, Saturno era el dios Shani: "el que se mueve lento". Este sobrenombre procede del movimiento del planeta. Al ser el planeta más lejano visible a simple vista, también es el que tarda más tiempo en dar una vuelta alrededor del Sol, y consecuentemente, el que más lentamente se mueve a lo largo de la bóveda celeste.
Más recientemente, podemos percibir la importancia de la observación planetaria no sólo en la mitología, sino en el arte. En 1711 Donato Creti realiza sus pinturas de tema astronómico, que le fueron encargadas  por el conde boloñés Luigi Marsili como regalo para el papa Clemente XI. Abajo podemos apreciar un ejemplo de uno de estos cuadros. En él aparecen Júpiter y sus lunas y se aprecian también características de la superficie del planeta. Aunque se percibe una mancha roja, no es seguro de que se trate del mismo fenómeno que se observa hoy en día, ya que la superficie de Júpiter es muy cambiante. Este trabajo delata la época en la que las observaciones telescópicas tomaron apogeo. En el caso de Saturno, debido a su mayor lejanía, la observación de sus bandas fue mucho más dificultosa.


Tras la mitología y el arte, la siguiente plasmación de la observación planetaria tuvo lugar en los dibujos realizados por los astrónomos de la época. En 1880, en la República Checa, Konkoly realizó dibujos sobre la cambiante superficie de Júpiter (abajo). En ellos se aprecia la  Gran Mancha Roja pero con una estructura mucho más aplanada, lo que delata su cambio en los últimos años. Durante mucho tiempo, el dibujo fue la única forma de recapitular datos.


Finalmente llegó la fotografía, pero con el inconveniente de que para conseguir buenas instantáneas de los planetas hacían falta tiempos de exposiciones largos. Así, en los años 90, con la revolución de las cámaras digitales, se produjo un gran avance en la observación y recapitulación de datos. En el Aula Espazio Gela, que cuenta con un telescopio de 50 cm ubicado en el centro de Bilbao, se recogen imágenes de Júpiter para el estudio del planeta. Si se elimina la barrera de la contaminación, las fotografías que se obtienen consiguen unos detalles espectaculares que permiten el estudio de la atmósfera joviana. Con un telescopio de un metro como el del Pic du Midi se pueden obtener imágenes más nítidas que las que envía el telescopio espacial Hubble.


¿Qué se sabe de Júpiter y Saturno?

Aunque en el año 2000 la sonda Cassini realizó un sobrevuelo a Júpiter en su viaje hacia Saturno, las imágenes logradas no se procesaron hasta 2004.

-La atmósfera de Júpiter está dividida en cinturones oscuros llamados Bandas y regiones claras llamadas Zonas (más elevadas que la anteriores), todos ellos alineados en la dirección de los paralelos. Las bandas y zonas delimitan un sistema de corrientes de viento alternantes en dirección con la latitud y en general de gran intensidad. Esta difuminación este-oeste se produce por la rápida rotación del planeta. El día en Júpiter dura aproximadamente 10 horas y en Saturno , 10 horas y 40 minutos. En una latitud dada los vientos siempre soplan de la misma manera, y se perciben manchas que en realidad son tormentas. 





-Aún se desconoce si tanto Júpiter como Saturno tienen núcleos rocosos. Los científicos esperan que la sonda Juno, enviada este mismo año hacia el planeta gigante, resuelva este misterio. Conocer estos datos nos aportaría información no sólo sobre la formación de Júpiter, sino de nuestro planeta y del Sistema Solar. En este punto de la conferencia, Pérez Hoyos nos ofrece unas conocidas imágenes que circulan por internet sobre la escala de tamaños de los cuerpos del Sistema Solar para hacernos una idea de las dimensiones de los planetas gaseosos respecto a la Tierra y al Sol.



-Se ha calculado la intensidad y dirección de los vientos de Júpiter.


-De la región superior de Júpiter sabemos que:
.La capa superior de la atmósfera está compuesta por diferentes capas de nubes.
.La nube superior está compuesta por amoniaco en forma de cristales de hielo.
.Por debajo encontramos una mezcla de amoniaco y agua junto con azufre.
.La parte inferior de la llamada capa meteorológica posee una capa de agua helada.



-Ambos planetas presentan un campo magnético muy desarrollado. El campo magnético de Júpiter se extiende hasta la órbita de Saturno. Es posible escuchar desde la Tierra el campo magnético de Júpiter cuando interacciona con su luna Io. Al igual que en la Tierra, en estos dos planetas gigantes se pueden observar auroras por el efecto de estos campos magnéticos.




¿Qué desconocemos de Júpiter y Saturno?

¿A qué se deben las tonalidades rojizas? ¿Tienen algo que ver con la dinámica de los planetas? ¿Cómo funcionan sus atmósferas? Los modelos terrestres aplicados a ellas fallan. ¿Qué rige sus variaciones temporales? ¿Podremos explicar sus periodicidades? ¿Qué hay debajo de los niveles visibles? ¿Qué influencia tienen en lo que vemos? ¿Cómo podemos averiguar todo esto?


Los cambios observados en Júpiter.

1.-Desaparición de la SEB.
El SEB es una de las áreas más activas del planeta debido a las variaciones climáticas observadas. Cada 3-15 años, la banda, que normalmente es de color marrón rojizo oscuro, se divide en dos por la zona sur del cinturón ecuatorial, y desaparece de la vista. Después de algunas semanas o meses se forma una mancha blanca brillante en esa zona y empieza a soltar manchas oscuras de material que se estiran en forma de filamentos y óvalos por los fuertes vientos de Júpiter formando un nuevo SEB.



2.- Las tormentas de la NTB.
Son tormentas que se elevan 200 km sobre las nubes circundantes y que comienzan a dar vueltas sobre el planeta dejando tras de sí restos de tormentas. Este fenómeno que se produce aproximadamente cada 15 años forma una región extremadamente crítica, ya que al girar en torno al planeta, la tormenta se topa consigo misma.


3.-¿Existen cambios globales?
Se ha observado que en ocasiones, cuando se produce una perturbación en Júpiter, se refleja al otro lado del ecuador.

4.-Los cambios de color.
Los óvalos pueden cambiar de color.



5.-Impactos y más impactos.
Anthony Wesley observó el 3 de junio de 2010 el primer bólido en otro planeta.




Los cambios observados en Saturno.

1.-¿Cambian sus bandas y sus zonas?
Lo hacen rápidamente pero su observación es difícil.

2.-Las grandes tormentas.
Existen tormentas en Saturno que afectan al planeta a escala global como la gran tormenta desatada en 2010.




Lo que hemos aprendido.

.Los vientos medios en ambos planetas permanecen estables ante la mayor parte de las perturbaciones atmosféricas por intensas que estas nos parezcan.
.La única excepción posible conocida se dio en el ecuador de Saturno tras la tormenta de 1990 que alcanzó niveles estratosféricos.

.Todo esto invita a pensar en vientos profundamente enraizados en el interior del planeta y por lo tanto un mayor protagonismo de la fuente de energía interna sobre la externa.
.Hasta la fecha seguimos sin saber casi nada acerca de la coloración ni por qué aparece ni con qué especies químicas se relaciona ni su relación con la dinámica. El caso sigue abierto.
.Las periodicidades parecen relacionarse tanto en Júpiter como en Saturno con los ciclos estacionales de ambos planetas si bien hay desfases desconocidos entre unos y otros.
.La convención húmeda y la formación de tormentas es un mecanismo muy eficiente para transportar energía y momento desde niveles más profundos a los más superficiales que nosotros observamos.



Queremos observar,...

1.-¿Qué nos hace falta?
Las observaciones con webcam son importantes por las oscilaciones atmosféricas detectadas. Después se pueden usar programas informáticos para tratar las imágenes.
También son importantes las observaciones realizadas por aficionados entre los que destacan Anthony Wesley, Christopher Go o Damian Peach.

Go y Wesley


2.-¿Qué hacemos con nuestras observaciones?
Enviarlas a la web: http://www.pvol.ehu.es/pvol/

3.-Lo que tenemos por delante.
Misiones como Juno resolverán mucho de los enigmas planteados.


9 comentarios:

  1. Esto no es un resumen es la conferencia FELICIDADES un Excelente trabajo

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  2. En un documental del canal historia, salía un hexágono bastante perfecto para ser un fenómeno natural (que conozcamos), pero no se ha vuelto a saber nada más, ¿sabéis algo sobre eso?

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  3. Por cierto, youtube ha lanzado una iniciativa sobre proponer algún proyecto para realizar en la ISS, sería bueno que tú y Fran propusiérais algo, además dicen que se retransmitirá en directo, la página es esta:
    http://www.youtube.com/spacelab?feature=inp-yo-space

    Estaría bien que habilitárais un foro para poder discutir sobre los temas tan interesantes que siempre pones ^_^

    Saludos!!!

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  4. Hola Osmet:

    La conferencia estaba más centrada en Júpiter porque Pérez Hoyos estudia este planeta. Yo también noté la falta de un comentario sobre este fenómeno. En este blog hay cuatro artículos que disertan sobre él.


    http://astrofisicayfisica.blogspot.com/2010/06/el-hexagono-de-saturno-no-es-unico.html

    http://astrofisicayfisica.blogspot.com/2009/12/el-hexagono-de-saturno-emerge-de-la.html

    http://astrofisicayfisica.blogspot.com/2009/11/como-se-explica-el-hexagono-cerca-del.html

    http://astrofisicayfisica.blogspot.com/2010/04/saturno-posee-uno-de-los-rasgos-mas.html

    Sobre el tema de la ISS, uf!, me gustaría pero tengo demasiados proyectos para las 24 horas del día.

    Un saludo!!!

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  5. wow! muchísimas gracias por la info. extra Verónica!!!!

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  6. Gracias por el articulo! Siempre es bueno repasar otra vez los conocimientos, con que no sabia de las tormentas NTB. :O

    Un saludo!

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  7. Hola Vero!

    Un excelente artículo sobre la ponencia! Enhorabuena!

    Un saludo,

    Fran

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