En una azotea del centro de Atlanta, un grupo de científicos van a similar y experimentar con atmósferas extraterrestres. Sus resultados ayudarán a los astrónomos a comprender los datos que la sonda Juno de la NASA enviará en 2016 en su aproximación a Júpiter.

Imagen de Júpiter tomada por la sonda Voyager

Las bandas de nubes de Júpiter y la Gran Mancha Roja son visibles con un telescopio de aficionado. Sin embargo, los elementos que las componen son más difíciles de detectar.

La nave espacial Juno se lanzó el 5 de agosto, y pasará los próximos cinco años rumbo a Júpiter, el planeta más grande del sistema solar. Con gran variedad de instrumentos, la nave ayudar a los científicos a obtener una mayor comprensión de los orígenes y la composición del gigante gaseoso.

Preparando una atmosfera

Al ser el planeta más grande del sistema solar, es probable que Júpiter fuera el primer planeta de gas y polvo que diera una vuelta el torno al Sol. Los detalles sobre su pasado proporcionan pistas sobre la historia y la formación de otros planetas en el sistema solar, incluida la Tierra.

Pero el planeta ha sabido proteger muy bien los secretos de su atmósfera. Los cinturones de radiación de Júpiter bloquean las ondas de radio de baja frecuencia que proporcionan detalles acerca de la baja atmósfera. Juno va a superar este problema mediante la utilización de un camino que evita estos cinturones de radiación.

Cuando Juno llegue a Júpiter, el radiómetro de microondas (MWR) estudiará la atmósfera del planeta en profundidad. Cada una de sus seis frecuencias penetraran en la atmósfera, que tienes más de 5,000 kilómetros de espesor, a diferentes profundidades.

Pero sin un punto de referencia para comparar las lecturas, la señal será indescifrable.

Ahí es donde entra en juego el simulador, que es esencialmente un horno a presión. Los gases se mezclan y se utilizan diferentes rangos temperaturas y presiones en el interior, para que los científicos puedan analizar la gran variedad de condiciones que Juno podría recoger de sus análisis en Júpiter.

“Podemos mezclar diferentes ‘recetas’ de la atmósfera de Júpiter y colocarlas en nuestro simulador”, dijo Paul Steffes del Georgia Institute of Technology.

Steffes y su equipo han creado más de 5.000 diferentes simulaciones de gases, distintas temperaturas y presiones que se asemejan mucho a los que se pueden encontrar en Júpiter. Cada una de estas posibles señales se está grabando para su posterior consulta. Cuando Juno comience a difundir los detalles de las capas de nubes del planeta, los científicos serán capaces de igualar los resultados de la nave con las condiciones simuladas para determinar la verdadera composición atmosférica en varios lugares a lo largo del planeta.

Las simulaciones ya han ayudado a los científicos a identificar las atmósferas de otros planetas.

“Nuestros resultados han sido utilizados en la interpretación de las mediciones de radio de Cassini en Saturno y las mediciones más antiguas hechas con la sonda Voyager en Urano y Neptuno”, dijo Steffes.

Paul Steffes y Danny Duong examinando el instrumental con el que se harán las simulaciones

Mirando a través de las nubes de Júpiter

Entre las principales preguntas que los científicos esperan responder es la cantidad de vapor de agua está presente en la atmósfera de Júpiter. Esto ayudaría a los científicos a comprender cómo el agua consiguió perdurar en un sistema solar rico en hidrógeno.

Los informes anteriores sobre la presencia de agua en Júpiter han sido contradictorios.

Cuando el cometa Shoemaker-Levy se estrelló contra la superficie de Júpiter, removió gran cantidad de oxígeno que podría indicar que el agua en la atmosfera fuera abundante. Pero, datos posteriores contradijeron estas conclusiones.

“En 1995, la sonda Galileo detectó un poco de agua en Júpiter”, dijo Steffes. “Sin embargo, por la ubicación se pensó que era una región muy seca y que no era representativa de todo el planeta”. Las cantidades recogidas fueron menos de las esperadas por los astrónomos.

Desde entonces, los astrónomos se han esforzado por determinar cuánto vapor de agua está en el aire de Júpiter, pero hasta el momento, la búsqueda no ha tenido éxito. Esto debe cambiara una vez que Juno entre en la órbita de Júpiter.

Utilizando las referencias creadas por el simulador ambiental, el MWR de Juno no sólo encontrara agua, también será capaz de determinar a qué altitud está.

“La misión principal de Juno en Júpiter es hacer un inventario global del agua que tiene”, dijo Steffes. “Esta será la clave para entender el proceso de formación de Júpiter”.

Fuente: Space.com