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40 años de investigación revelan patrones desconcertantes en la temperatura de Júpiter

El conocimiento del rango de temperatura troposférica y sus fluctuaciones es fundamental para la climatología planetaria. Estudios previos de Júpiter han sugerido un vínculo dinámico entre las temperaturas troposféricas y estratosféricas, así como un comportamiento periódico no estacional. Sin embargo, estas observaciones utilizaron muestras escasas o se realizaron durante períodos más cortos que la órbita de Júpiter.

Una nueva investigación abre el camino al rastrear las temperaturas en la troposfera superior de Júpiter. La investigación se llevó a cabo durante cuatro décadas mediante la combinación de datos de NASA Las naves espaciales y los telescopios terrestres han detectado patrones sorprendentes en los cambios de temperatura en los cinturones y regiones de Júpiter.

Tal como TierraLa troposfera de Júpiter es donde se desarrollan las nubes y rugen las tormentas. Para comprender esta actividad climática, los científicos deben investigar muchas propiedades, como el viento, la presión, la humedad y la temperatura. Desde las misiones Pioneer 10 y 11 en la década de 1970, los científicos saben esto JúpiterLas bandas más blancas y brillantes, conocidas como regiones, son lugares con temperaturas más frías. Por el contrario, las bandas de color marrón rojizo profundo del planeta, conocidas como cinturones, son sitios de temperaturas mucho más cálidas.

Pero se necesitan más conjuntos de datos para comprender cómo pueden variar las temperaturas a largo plazo. Para este estudio, los científicos estudiaron imágenes del brillo infrarrojo brillante (invisible para el ojo humano) que se eleva desde las regiones más cálidas de la atmósfera y midieron las temperaturas de Júpiter directamente sobre las nubes de colores. Estas imágenes se recolectaron regularmente en tres de las órbitas de Júpiter alrededor del sol, cada una con una duración de 12 años terrestres.

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Descubrir Temperaturas de Júpiter Fluctúan durante períodos específicos de tiempo que no están relacionados con las estaciones o cualquier otro ciclo que la ciencia conozca ahora. Los científicos no esperaban presenciar un cambio en las temperaturas de Júpiter en ciclos tan esperados porque Júpiter tiene estaciones débiles y se inclina sobre su eje solo 3 grados, en comparación con las temperaturas de la Tierra de 23,5 grados.

La investigación también reveló un vínculo tentador entre los cambios de temperatura en lugares a miles de kilómetros de distancia: a medida que las temperaturas aumentan en latitudes específicas en el hemisferio norte, descienden en las mismas latitudes en el hemisferio sur, como una imagen especular en el ecuador.

La NASA señaló, Los científicos comenzaron este estudio en 1978. Durante la duración de su investigación, escribirían propuestas varias veces al año para ganar tiempo de observación en tres grandes telescopios en todo el mundo: el Very Large Telescope en Chile, así como el Infrared Telescope Facility de la NASA y Instalación del Telescopio Infrarrojo de la NASA. Telescopio Subaru de la NASA en los Observatorios Maunaki en Hawai».

Durante las primeras dos décadas del estudio, los científicos se turnaron para viajar a esos observatorios, recopilando información sobre las temperaturas que eventualmente les permitiría conectar los puntos. Luego vino la parte difícil: reunir varios años de observaciones de varios telescopios e instrumentos científicos para buscar patrones. A estos académicos experimentados se unieron en su estudio a largo plazo muchos pasantes de pregrado, ninguno de los cuales había nacido cuando comenzó el estudio”.

Glenn Orton, científico investigador sénior del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA y autor principal del estudio, dijo: Encontramos una relación entre cómo difieren las temperaturas en latitudes muy distantes. Es similar a un fenómeno que vemos en la Tierra, donde los patrones del tiempo y el clima en una región pueden tener un efecto marcado en el tiempo en otra, con patrones de variación aparentemente ‘teleconectados’ a través de grandes distancias a través de la atmósfera».

Coautor Lee Fletcher de la Universidad de Leicester en Inglaterra Él dijoY el «Hemos resuelto una pieza del rompecabezas ahora: la atmósfera muestra estos ciclos naturales. Necesitamos explorar tanto por encima como por debajo de las capas de nubes para comprender qué impulsa estos patrones y por qué ocurren en estas escalas de tiempo específicas».

Los científicos esperan que el estudio eventualmente los ayude a predecir el clima en Júpiter ahora que tienen una comprensión más detallada del mismo. La investigación podría contribuir al modelado climático, con simulaciones por computadora de los ciclos de temperatura y cómo afectan el clima, no solo para Júpiter, sino para todos los planetas gigantes de nuestro planeta. Sistema solar Y más allá.

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Referencia de la revista:

  1. Orton GS, Antuñano A., Fletcher LN et al. Un cambio inesperado a largo plazo en las temperaturas troposféricas de Júpiter. Nat Astron (2022). DOI: 10.1038 / s41550-022-01839-0