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Juno redefine la forma de Júpiter al incorporar el efecto de sus vientos

Júpiter, el planeta de rotación más rápida del sistema solar, presenta un marcado abultamiento ecuatorial: su radio ecuatorial supera al polar en aproximadamente un 7 %. Un estudio reciente, basado en numerosas mediciones de alta precisión de ocultación de radio de la misión Juno, recalcula la forma del planeta incorporando el efecto de los vientos zonales. En el nivel de presión de 1 bar, los autores determinan un radio polar de 66.842 ± 0,4 km, un radio ecuatorial de 71.488 ± 0,4 km y un radio medio de 69.886 ± 0,4 km. Estos valores son menores que las estimaciones anteriores, que tenían incertidumbres de alrededor de 4 km y se basaban en datos de Voyager y Pioneer de hace casi cinco décadas. La nueva determinación reduce la incertidumbre en un orden de magnitud y ofrece una referencia espacial más precisa para interpretar la dinámica atmosférica y evaluar los modelos del interior del planeta.

Juno afina la forma de Júpiter al incorporar la influencia de sus vientos
Ilustración generada por IA

Datos clave

  • A 1 bar, el radio polar de Júpiter es 66.842 ± 0,4 km, el ecuatorial 71.488 ± 0,4 km y el medio 69.886 ± 0,4 km.
  • Los radios nuevos son 12 km, 4 km y 8 km menores, respectivamente, que las estimaciones anteriores.
  • El análisis de ocultaciones de radio de Juno incorpora los efectos de los vientos zonales y reduce la incertidumbre en un orden de magnitud.
  • Los autores indican que los vientos por encima de las cimas visibles de las nubes son en gran medida barotrópicos, con variación vertical mínima.

Fichas relacionadas

La sonda Juno ha permitido recalcular la forma de Júpiter con una precisión sin precedentes al incorporar la influencia de sus vientos zonales. Mediante el análisis de numerosas ocultaciones de radio, el estudio determina los radios del planeta en el nivel de presión de 1 bar, obteniendo valores menores que las estimaciones previas y reduciendo la incertidumbre en un orden de magnitud. Este perfil refinado mejora la referencia espacial para las mediciones atmosféricas dependientes de la presión y tiene implicaciones directas para los modelos de la estructura interior joviana.

La forma de un planeta de rápida rotación

Júpiter es el planeta que gira más rápido del sistema solar y exhibe un abultamiento ecuatorial pronunciado. Según el estudio, esta forma achatada refleja la combinación de la rápida rotación, la compleja estructura interna y los vientos atmosféricos. Las estimaciones anteriores de la forma, con incertidumbres de aproximadamente 4 km, se basaban en un único análisis de ocultaciones de radio de las misiones Voyager y Pioneer realizado hace casi cinco décadas y no tenían en cuenta la influencia de los fuertes vientos de Júpiter.

Mediciones de ocultación de radio

Juno es una nave espacial de la NASA que estudia Júpiter. La sonda ha proporcionado recientemente numerosas mediciones de alta precisión de ocultación de radio, que el estudio utiliza para determinar la forma del planeta. En este tipo de observaciones, la señal de radio de la nave atraviesa la atmósfera de Júpiter antes de llegar a la Tierra. Los cambios en la señal permiten sondear la atmósfera y determinar el tamaño y la forma del planeta con gran precisión.

El análisis incorpora los efectos de los vientos zonales en el cálculo de la forma. Con esta inclusión, los autores informan de una reducción de un orden de magnitud en la incertidumbre frente a las estimaciones anteriores. El artículo comunica los resultados derivados de las mediciones de Juno y de la inclusión de estos efectos atmosféricos.

Los tres radios a 1 bar

Los valores se refieren al nivel de presión de 1 bar. En esa condición, el estudio obtiene:

  • Radio polar: 66.842 ± 0,4 km.
  • Radio ecuatorial: 71.488 ± 0,4 km.
  • Radio medio: 69.886 ± 0,4 km.

El signo ± expresa la incertidumbre indicada para cada radio. Comparados con las estimaciones anteriores, los nuevos valores son, respectivamente, 12 km, 4 km y 8 km menores. Son dimensiones distintas de un planeta achatado, no valores intercambiables; su comparación describe tanto el abultamiento ecuatorial como una escala media, siempre en el nivel de presión especificado.

Qué indican los resultados sobre los vientos

El análisis indica que los vientos por encima de las cimas visibles de las nubes son, en gran medida, barotrópicos, es decir, muestran una variación vertical mínima en la región considerada. Este resultado se refiere a la interpretación de los vientos obtenida en el estudio junto con la nueva determinación de la forma.

El perfil de radios refinado también mejora la referencia espacial para mediciones que dependen de la presión. Según los autores, esa referencia ofrece un contexto más preciso para interpretar la dinámica atmosférica de Júpiter.

Implicaciones para los modelos del interior

Los autores señalan que la forma actualizada tiene implicaciones importantes para los modelos de estructura interior. En particular, los resultados apoyan una atmósfera más fría y enriquecida en metales, y ayudan a reconciliar discrepancias entre modelos, mediciones de la sonda Galileo y temperaturas derivadas de Voyager. Se trata de implicaciones para la comparación y evaluación de modelos, mientras que los tres radios a 1 bar son los valores geométricos comunicados directamente.

En conjunto, Juno proporciona una determinación más precisa de la forma de Júpiter al incorporar los efectos de los vientos zonales. Los radios se entienden bajo la condición explícita de 1 bar y sus incertidumbres; el perfil revisado, a su vez, sirve para mejorar la referencia de mediciones atmosféricas y para examinar modelos del interior del planeta.