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Ciclones en formación de polígonos en Júpiter desconciertan a científicos

En una muestra de asombrosa geometría, hay un gran ciclón rodeado por ocho más pequeños en el polo norte del gigante gaseoso. De manera similar, en su polo sur hay cinco ciclones más pequeños que bailan alrededor de uno grande en su centro.

Imagen infrarroja de los vórtices en el polo norte de Júpiter.

Estas tormentas geométricas han desconcertado a los científicos que han estado tratando de encontrar una explicación para el fenómeno desde 2017, cuando la nave espacial Juno observó por primera vez los ciclones en los polos.

«Estos vientos arremolinados son asombrosamente estables. Mantienen su estrecha formación octogonal sin alejarse o fusionarse entre sí», dijo un estudio de aquel entonces.

Ahora, en un nuevo estudio publicado en Nature Astronomy, un equipo de científicos, dirigido por Andrew Ingersoll del Instituto de Tecnología de California, puede haber encontrado el secreto detrás de la estabilidad de estos ciclones.

Vorticidad y divergencia derivadas de dos determinaciones independientes del viento. Arriba: vorticidad. Abajo: divergencia. Cada determinación se deriva de dos conjuntos de 12 imágenes adyacentes y los conjuntos se ordenan en el tiempo.

Los resultados del estudio sugieren que se necesita un «anillo anticiclónico» de vientos que soplan en dirección opuesta entre el gran ciclón en el centro y los ciclones más pequeños que lo rodean para mantener la estabilidad del patrón poligonal.

Los científicos intentaron previamente replicar la tormenta poligonal para comprender cómo la formación se mantiene estable. Un estudio teórico anterior mostró que «los estables tienen un escudo —un anillo de vorticidad anticiclónica que rodea a cada uno de los ciclones— y los inestables no», dijeron los investigadores en el artículo.

El instrumento JIRAM (Jovian InfraRed Auroral Mapper) de Juno, proporcionó una secuencia de fotos que permitió a los investigadores ver las características del polo a escalas tan pequeñas como 180 kilómetros.

Los polos de Júpiter tal como aparecen en longitudes de onda visibles e infrarrojas. Mapas proyectados de las regiones que rodean el polo norte (arriba) y el polo sur (abajo) a partir de las observaciones del filtro M de 5 μm de JIRAM (paneles de la derecha) y el compuesto de color JunoCam imágenes (paneles de la izquierda) durante PJ4 el 2 de febrero de 2017.

Mientras volaba por el gigante gaseoso, el instrumento tomó una serie de 12 imágenes que cubrieron la misma región del polo norte de Júpiter cada 8 minutos. Las imágenes de alta resolución resultantes mostraban una corriente de fuertes vientos que soplaban en la dirección opuesta que funcionaba como refuerzo para los ciclones y los ayudaba a estabilizarse.

Aunque las imágenes han arrojado luz sobre ciertas cosas, otras preguntas siguen sin respuesta. Por ejemplo, los científicos esperaban encontrar signos de convección —un método de transferencia de calor dentro de los fluidos— dentro de los ciclones. Sin embargo, este no fue el caso.

Con implicaciones inciertas para la convección, los científicos predicen que se requerirán más estudios en el campo para resolver las incógnitas restantes.

«Un estudio paralelo de los vórtices del polo sur de Júpiter, centrado en la vorticidad y la estabilidad, representa un paso en la dirección correcta», sugirió el estudio.

Fuente: The Hindu. Edición: MP.

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