Júpiter, el quinto planeta desde el Sol, tiene la distinción de ser el cuerpo celeste más grande del Sistema Solar. Clasificado como gigante gaseoso, su masa es aproximadamente 2,5 veces mayor que la masa combinada de todos los demás planetas del Sistema Solar, pero constituye algo menos de una milésima parte de la masa del Sol. El diámetro de Júpiter mide 11 veces el de la Tierra y una décima parte del del Sol. El planeta mantiene una órbita alrededor del Sol a una distancia promedio de 5,20 unidades astronómicas (778,5 gigametros), completando un período orbital en 11,86 años. Como el tercer objeto natural más brillante visible en el cielo nocturno de la Tierra, superado sólo por la Luna y Venus, Júpiter ha sido objeto de observación desde eras prehistóricas. Su nomenclatura tiene su origen en Júpiter, la deidad principal de la antigua religión romana.
Júpiter es el quinto planeta desde el Sol y el más grande del Sistema Solar. Es un gigante gaseoso con una masa casi 2,5 veces mayor que la de todos los demás planetas del Sistema Solar combinados y un poco menos de una milésima parte de la masa del Sol. Su diámetro es 11 veces el de la Tierra y una décima parte del del Sol. Júpiter orbita alrededor del Sol a una distancia de 5,20 AU (778,5 Gm), con un período orbital de 11,86 años. Es el tercer objeto natural más brillante del cielo nocturno de la Tierra, después de la Luna y Venus, y se ha observado desde tiempos prehistóricos. Su nombre deriva del de Júpiter, la deidad principal de la antigua religión romana.
La formación de Júpiter es anterior a la de otros planetas del Sistema Solar, y su posterior migración hacia el interior durante la época primordial influyó significativamente en la trayectoria de desarrollo de los otros cuerpos planetarios. La atmósfera joviana está compuesta por un 76% de hidrógeno y un 24% de helio en masa, superpuesta a un interior más denso. Dentro de esta atmósfera, están presentes trazas de elementos como carbono, oxígeno, azufre y neón, junto con compuestos como amoníaco, vapor de agua, fosfina, sulfuro de hidrógeno y varios hidrocarburos. En particular, la abundancia de helio de Júpiter es aproximadamente el 80% de la del Sol, una característica de composición compartida con Saturno.
La atmósfera exterior de Júpiter se caracteriza por una serie de bandas latitudinales, donde las turbulencias y tormentas se manifiestan a lo largo de sus límites dinámicos; el ejemplo más destacado es la Gran Mancha Roja, un inmenso sistema de tormentas documentado desde 1831. Debido a su rápida velocidad de rotación, que completa una vuelta aproximadamente cada diez horas, Júpiter asume la forma de un esferoide achatado, siendo su radio ecuatorial aproximadamente un 7% mayor que su radio polar. Se supone que la composición interna del planeta comprende un manto exterior de hidrógeno metálico fluido y un núcleo interior menos definido compuesto de sustancias más densas. La contracción continua dentro del interior de Júpiter produce una producción térmica mayor que la que el planeta absorbe de la radiación solar. Júpiter posee el campo magnético más poderoso y la segunda estructura contigua más grande del Sistema Solar, que se genera por corrientes parásitas dentro de su núcleo fluido de hidrógeno metálico. La interacción entre el viento solar y la magnetosfera de Júpiter hace que esta última se extienda significativamente hacia afuera, influyendo así en la dinámica orbital del planeta.
Se sabe que un mínimo de 101 lunas orbitan alrededor de Júpiter; entre ellos, los cuatro más grandes (Io, Europa, Ganímedes y Calisto) residen dentro de la magnetosfera del planeta y son discernibles con binoculares estándar. Ganímedes, al ser el más masivo de estos cuatro, supera en tamaño al planeta Mercurio. Júpiter está rodeado por un sutil sistema de anillos planetarios. Estos anillos jovianos están compuestos principalmente de polvo y se dividen en tres componentes principales: un toro interior de partículas denominado halo, un anillo principal comparativamente luminoso y un anillo exterior etéreo de gasa. Los anillos exhiben un tono rojizo cuando se observan en luz visible e infrarroja cercana. La edad exacta de este sistema de anillos sigue siendo indeterminada, aunque podría remontarse a la formación inicial de Júpiter. Desde 1973, nueve sondas robóticas han realizado misiones a Júpiter, comprendiendo siete sobrevuelos y dos orbitadores dedicados (con dos adicionales actualmente en ruta). También se han identificado exoplanetas que exhiben características similares a Júpiter en otros sistemas estelares.
Nomenclatura y Simbolismo
En las antiguas civilizaciones griega y romana, el planeta fue designado en honor a la deidad principal de sus respectivos panteones: Zeus para los griegos y Júpiter para los romanos. La Unión Astronómica Internacional ratificó formalmente el nombre "Júpiter" para el planeta en 1976, y posteriormente nombró a sus satélites recién identificados en honor a las consortes, figuras favoritas y progenie de la deidad. El símbolo astronómico que representa a Júpiter, , tiene su origen en un zeta griego modificado con un trazo horizontal, ⟨Ƶ⟩, que sirve como abreviatura de Zeus.
En latín, Iovis representa la forma genitiva de Iuppiter, que es Júpiter. Este término está vinculado etimológicamente a Zeus, que significa "padre del cielo". La contraparte inglesa, Jove, ganó popularidad como denominación poética para el planeta aproximadamente durante el siglo XIV.
La forma adjetival derivada de Júpiter es joviano. Por el contrario, la forma adjetival arcaica jovial, utilizada por los astrólogos medievales, ha evolucionado para denotar disposiciones "felices" o "alegres", que históricamente se atribuían a la influencia astrológica de Júpiter.
La deidad griega Zeus proporciona la raíz etimológica zeno-, que se incorpora a varios términos relacionados con Júpiter, incluida la zenografía.
Formación y migración orbital
Júpiter es considerado el planeta más antiguo dentro del Sistema Solar, ya que se originó apenas un millón de años después de la formación del Sol y aproximadamente 50 millones de años antes de la Tierra. Los modelos contemporáneos del desarrollo del Sistema Solar proponen que Júpiter se fusionó en o más allá de la línea de nieve, una región suficientemente distante del Sol naciente para que las temperaturas permitan la condensación de sustancias volátiles, como el agua, en estados sólidos. Inicialmente desarrolló un núcleo sólido, pero posteriormente el planeta acumuló su atmósfera gaseosa. En consecuencia, su formación debió preceder a la completa disipación de la nebulosa solar. Durante este período de formación, la masa de Júpiter se expandió progresivamente, hasta alcanzar 20 veces la de la Tierra, y aproximadamente la mitad de esta masa comprendía silicatos, hielos y otros componentes de elementos pesados. Una vez que el proto-Júpiter superó las 50 masas terrestres, creó un claro hueco dentro de la nebulosa solar. Posteriormente, el planeta en expansión alcanzó su masa máxima en 3 a 4 millones de años.
La "hipótesis del gran rumbo" postula que Júpiter inició su formación a una distancia aproximada de 3,5 AU (520 millones de kilómetros; 330 millones de millas) del Sol. A medida que el planeta naciente acumuló masa, sus interacciones gravitacionales con el disco de gas circunsolar y las resonancias orbitales con Saturno provocaron una migración hacia adentro. Este movimiento hacia adentro desestabilizó las órbitas de varias súper Tierras ubicadas más cerca del Sol, lo que provocó sus destructivas colisiones. Posteriormente, se teoriza que Saturno comenzó una migración hacia adentro a una velocidad mayor que Júpiter, culminando con la captura de los planetas dentro de una resonancia de movimiento medio de 3:2 a aproximadamente 1,5 AU (220 millones de kilómetros; 140 millones de millas) del Sol. Esta interacción resonante invirtió su dirección migratoria, impulsándolos lejos del Sol y fuera del Sistema Solar interior a sus posiciones orbitales actuales. Estos eventos ocurrieron en un lapso de 3 a 6 millones de años, y la fase final de migración de Júpiter se extendió a lo largo de varios cientos de miles de años. La eventual salida de Júpiter del Sistema Solar interior facilitó la posterior formación de los planetas interiores, incluida la Tierra, a partir de los restos restantes.
Sin embargo, la hipótesis del gran rumbo presenta varios desafíos sin resolver. Por ejemplo, las escalas de tiempo de formación previstas para los planetas terrestres derivadas de este modelo parecen incongruentes con sus composiciones elementales observadas. Además, si Júpiter realmente hubiera atravesado la nebulosa solar, probablemente habría establecido una órbita considerablemente más cercana al Sol. Por el contrario, algunos modelos alternativos de evolución del Sistema Solar pronostican la formación de Júpiter con características orbitales muy parecidas a las de su estado actual. Otros marcos teóricos proponen la génesis de Júpiter a distancias significativamente mayores, potencialmente hasta 18 AU (2,7 mil millones de kilómetros; 1,7 mil millones de millas).
El modelo de Niza postula que la acumulación de objetos del protocinturón de Kuiper durante los 600 millones de años iniciales de la historia del Sistema Solar indujo a Júpiter y Saturno a migrar desde sus ubicaciones primordiales a una resonancia 1:2. Posteriormente, esta resonancia impulsó a Saturno a una órbita más alta, perturbando así las órbitas de Urano y Neptuno, disminuyendo el cinturón de Kuiper e iniciando el Bombardeo Intenso Tardío.
El escenario del Salto de Júpiter propone que la trayectoria migratoria de Júpiter a través del Sistema Solar naciente podría haber resultado en la expulsión de un quinto gigante gaseoso adicional. Esta hipótesis postula que la fuerza gravitacional sustancial de Júpiter, durante su reubicación orbital, desestabilizó las trayectorias de otros gigantes gaseosos, expulsando potencialmente a un planeta por completo del Sistema Solar. La intrincada dinámica de tal suceso habría remodelado profundamente la formación y disposición actual del Sistema Solar, culminando en los cuatro gigantes gaseosos actualmente observados.
El análisis de la composición elemental de Júpiter ha llevado a los investigadores a plantear la hipótesis de su formación inicial más allá de la línea de nieve del nitrógeno molecular (N2), estimada a 20–30 AU (3,0–4,5 mil millones de kilómetros; 1,9–2,8 mil millones de millas) del Sol. También es concebible que su génesis se produjera más allá de la línea de nieve del argón, extendiéndose potencialmente hasta 40 AU (6000 millones de km; 3700 millones de millas). Según esta perspectiva, después de formarse en una de estas remotas distancias, Júpiter habría migrado posteriormente hacia el interior hasta su posición actual en un intervalo de aproximadamente 700.000 años. Esta migración hacia el interior habría tenido lugar durante una época de aproximadamente 2 a 3 millones de años después de la acreción inicial del planeta. Dentro de este modelo específico, se teoriza que Saturno, Urano y Neptuno se formaron a distancias incluso mayores que Júpiter, y Saturno también experimentó una migración hacia adentro.
Características físicas
Júpiter está categorizado como un gigante gaseoso, compuesto predominantemente de hidrógeno y helio. En geología planetaria, estos constituyentes se denominan gases, una clasificación distinta de su estado físico de la materia. Como el planeta más grande del Sistema Solar, Júpiter exhibe un diámetro ecuatorial de 142.976 km (88.841 millas), lo que resulta en un volumen 1.321 veces mayor que el de la Tierra. Su densidad media, medida en 1,326 g/cm3, es notablemente inferior a las densidades observadas en los cuatro planetas terrestres.
Composición elemental
La atmósfera de Júpiter comprende aproximadamente un 76% de hidrógeno y un 24% de helio en masa. Volumétricamente, las capas atmosféricas superiores están compuestas aproximadamente por un 90% de hidrógeno y un 10% de helio; Esta proporción reducida de helio se atribuye a la mayor masa de los átomos de helio individuales en comparación con las moléculas de hidrógeno que prevalecen en esta región atmosférica. En la atmósfera hay trazas de carbono elemental, oxígeno, azufre y neón, junto con compuestos como amoníaco, vapor de agua, fosfina, sulfuro de hidrógeno y varios hidrocarburos, incluidos metano, etano y benceno. El estrato atmosférico más externo se caracteriza por la presencia de cristales de amoníaco congelados. El interior del planeta exhibe una mayor densidad, con una composición de masa estimada en aproximadamente 71 % de hidrógeno, 24 % de helio y 5 % de otros elementos constituyentes.
Las proporciones atmosféricas de hidrógeno y helio se aproximan mucho a la composición teórica de la nebulosa solar primordial. En la atmósfera superior, el neón constituye 20 partes por millón en masa, lo que representa aproximadamente una décima parte de su abundancia solar. La abundancia de helio en Júpiter es aproximadamente el 80% de la del Sol, una discrepancia atribuida a la precipitación de estos elementos como gotas ricas en helio que ocurren en las profundidades del interior del planeta.
El análisis espectroscópico sugiere que la composición de Saturno se parece a la de Júpiter; sin embargo, los otros planetas gigantes, Urano y Neptuno, poseen proporciones comparativamente más bajas de hidrógeno y helio, y concentraciones más altas de los siguientes elementos más predominantes, como oxígeno, carbono, nitrógeno y azufre. Estos cuerpos celestes son designados como gigantes de hielo, nomenclatura que surge de la hipótesis de que durante su acreción, estos elementos se incorporaron como hielo; sin embargo, es probable que su composición interna actual contenga una cantidad mínima de hielo.
Dimensiones y masa
El diámetro de Júpiter es aproximadamente once veces mayor que el de la Tierra (11.208 R🜨), y su masa, 318 veces la de la Tierra, supera la masa combinada de todos los demás planetas del Sistema Solar por un factor de 2,5. Su inmensa masa da como resultado un baricentro con el Sol posicionado sobre la superficie solar, específicamente a 1.068 radios solares del núcleo del Sol. Con un radio de aproximadamente una décima parte del Sol (0,10275 R☉) y una masa una milésima de la del Sol, Júpiter exhibe una densidad comparable a la del Sol. La 'masa de Júpiter' (MJ o MJup) sirve como unidad estándar para cuantificar las masas de otros cuerpos celestes, en particular planetas extrasolares y enanas marrones. Por ejemplo, el exoplaneta HD 209458 b posee una masa de 0,69 MJ, mientras que la enana marrón Gliese 229 b tiene una masa de 60,4 MJ. De manera similar, el 'radio de Júpiter', definido convencionalmente como el radio ecuatorial del planeta, se emplea para caracterizar las dimensiones de tales objetos.
Júpiter emite más energía térmica de la que absorbe de la radiación solar, un fenómeno atribuido al mecanismo de Kelvin-Helmholtz que opera dentro de su interior contraído. Este proceso continuo conduce a una reducción anual del diámetro de Júpiter en aproximadamente 1 mm (0,039 pulgadas). Durante su período de formación, Júpiter era significativamente más caliente y poseía un diámetro aproximadamente el doble de su tamaño actual.
Los modelos teóricos sugieren que un aumento en la masa de Júpiter en más del 40% induciría una compresión interna tan profunda que su volumen disminuiría, a pesar del aumento de la cantidad de materia. Por el contrario, variaciones menores en su masa no darían lugar a una alteración significativa de su radio. En consecuencia, se considera que Júpiter posee el diámetro máximo alcanzable para un planeta de su composición específica y trayectoria evolutiva. Este proceso de mayor reducción volumétrica, concomitante con el aumento de masa, persistiría hasta el inicio de una ignición estelar significativa. Si bien Júpiter necesitaría aproximadamente 75 veces su masa actual para iniciar la fusión de hidrógeno y evolucionar hasta convertirse en una estrella, su diámetro actual es notable, dado que las enanas rojas más pequeñas pueden tener un radio marginalmente mayor que el de Saturno.
Rotación planetaria
La inclinación axial de Júpiter mide 3,13°, una inclinación relativamente menor que hace que sus variaciones estacionales sean insignificantes en comparación con las experimentadas en la Tierra y Marte.
Júpiter exhibe la rotación axial más rápida entre todos los planetas del Sistema Solar, completando una rotación completa en poco menos de diez horas. Esta rápida rotación da como resultado un pronunciado abultamiento ecuatorial, observable incluso con equipos astronómicos de aficionados. En concreto, su radio ecuatorial supera en un 7% a su radio polar. Dada la composición no sólida de Júpiter, su atmósfera superior exhibe una rotación diferencial. En consecuencia, el período de rotación atmosférica polar es aproximadamente cinco minutos más largo que el de la atmósfera ecuatorial.
Para monitorear con precisión la rotación planetaria, especialmente para mapear los movimientos de las características atmosféricas, se emplean tres sistemas de referencia distintos. El Sistema I abarca latitudes entre 7° N y 7° S, lo que representa el período de rotación más corto del planeta: 9 horas, 50 minutos y 30,0 segundos. Por el contrario, el Sistema II se utiliza para latitudes situadas al norte y al sur de esta banda, con un período de 9 horas, 55 minutos y 40,6 segundos. El Sistema III, establecido por radioastrónomos, se correlaciona con la rotación de la magnetosfera de Júpiter y sirve como el período de rotación oficialmente reconocido del planeta.
Estructura interna
Antes de principios del siglo XXI, la comunidad científica generalmente planteaba dos hipótesis principales sobre la formación de Júpiter. Una hipótesis sugirió que si el planeta inicialmente se acumulara como un cuerpo sólido, su composición incluiría un núcleo denso, una capa envolvente de hidrógeno metálico fluido (que contiene algo de helio) que se extendería hasta aproximadamente el 80% del radio planetario y una atmósfera exterior compuesta predominantemente de hidrógeno molecular. Por el contrario, la teoría alternativa proponía que si Júpiter se formara directamente a partir del colapso gravitacional del disco protoplanetario gaseoso, carecería por completo de un núcleo distinto, y en su lugar presentaría un fluido progresivamente más denso (principalmente hidrógeno molecular y metálico) que se extendería hasta su centro. Sin embargo, los datos adquiridos de la misión Juno revelaron que Júpiter posee un núcleo difuso, que se entremezcla con su manto, abarca entre el 30% y el 50% del radio del planeta y está formado por elementos pesados con una masa acumulada equivalente a 7-25 masas terrestres. Esta mezcla observada podría haberse originado durante la formación del planeta, ya que acumuló sólidos y gases de la nebulosa circundante. Otra posibilidad es que haya sido el resultado de un impacto con un planeta aproximadamente diez veces la masa de la Tierra, ocurrido varios millones de años después de la formación de Júpiter, que habría alterado un núcleo joviano inicialmente compacto.
Más allá de la capa metálica de hidrógeno, hay una atmósfera interior transparente de hidrógeno. A estas profundidades, tanto la presión como la temperatura exceden la presión crítica del hidrógeno molecular de 1,3 MPa y la temperatura crítica de 33 K (-240,2 °C; -400,3 °F). En consecuencia, en este estado de fluido supercrítico, el hidrógeno no presenta fases líquidas o gaseosas distintas. El gas hidrógeno y helio que desciende de la capa de nubes se convierte progresivamente en líquido en estratos más profundos, formando potencialmente un vasto océano de hidrógeno líquido y otros fluidos supercríticos. Desde una perspectiva física, el gas aumenta progresivamente su temperatura y densidad a medida que aumenta la profundidad.
El helio y el neón se precipitan como gotas similares a lluvia a través de la atmósfera inferior, disminuyendo así la concentración de estos elementos en las capas atmosféricas superiores. Los modelos teóricos indican que las gotas de helio se separan del hidrógeno metálico en un radio planetario de 60.000 km (37.000 millas), que está 11.000 km (6.800 millas) por debajo de las cimas de las nubes, y posteriormente se vuelven a fusionar a 50.000 km (31.000 millas), o 22.000 km (14.000 millas) debajo de las nubes. Además, se ha planteado la hipótesis de la aparición de lluvia de diamantes, no sólo en Júpiter sino también en Saturno y los gigantes de hielo Urano y Neptuno.
Dentro de Júpiter, tanto la temperatura como la presión aumentan progresivamente hacia el interior, ya que el calor de formación primordial del planeta sólo puede disiparse por convección. A una profundidad atmosférica correspondiente a aproximadamente una atmósfera terrestre estándar (0,10 MPa o 1 bar), la temperatura mide aproximadamente 165 K (-108 °C; -163 °F). La zona de transición donde el hidrógeno supercrítico se transforma gradualmente de un fluido molecular a un fluido metálico abarca rangos de presión de 50 a 400 GPa, con temperaturas correspondientes entre 5000 y 8400 K (4730 a 8130 ° C; 8540 a 14 660 ° F). Se estima que el núcleo diluido de Júpiter alcanza una temperatura de 20.000 K (19.700 °C; 35.500 °F) y experimenta presiones de alrededor de 4.000 GPa.
Atmósfera
La atmósfera de Júpiter está constituida predominantemente por hidrógeno molecular y helio, complementados por cantidades menores de otros compuestos, incluidos agua, metano, sulfuro de hidrógeno y amoníaco. Esta envoltura atmosférica se extiende hasta una profundidad aproximada de 3000 kilómetros (2000 millas) debajo de las capas de nubes visibles.
Capas de nubes
Júpiter está constantemente envuelto por nubes de cristales de amoníaco, que potencialmente incorporan hidrosulfuro de amonio. Estas nubes están situadas dentro de la tropopausa atmosférica, manifestándose como bandas latitudinales designadas como regiones tropicales. Estas regiones se clasifican en zonas de tonos más claros y cinturones más oscuros. La dinámica circulatoria antagónica de estos patrones genera tormentas y turbulencias. Con frecuencia se observan velocidades del viento de 100 metros por segundo (360 km/h; 220 mph) dentro de las corrientes en chorro zonales. Si bien las zonas exhiben variaciones en ancho, color e intensidad anualmente, han mantenido suficiente estabilidad para justificar una nomenclatura científica.
La capa de nubes posee una profundidad aproximada de 50 km (31 millas) y comprende un mínimo de dos estratos distintos de nubes de amoníaco: un estrato superior, tenue y más transparente, y un estrato inferior, más denso. Puede existir un estrato sutil de nubes de agua debajo de las nubes de amoníaco, como lo demuestran las descargas de rayos observadas en la atmósfera de Júpiter. Estas descargas eléctricas pueden alcanzar magnitudes hasta mil veces mayores que las de los rayos terrestres. Se supone que las nubes de agua producen tormentas análogas a los fenómenos terrestres, impulsadas por la convección de calor interna. La misión Juno descubrió la existencia de "relámpagos poco profundos" que emanaban de nubes de agua y amoníaco situadas a altitudes atmosféricas elevadas. Estas descargas transportan "bolas de hongos" (aglomeraciones de agua y amoníaco cubiertas de hielo) que descienden profundamente a la atmósfera. Se han detectado fenómenos de rayos en la atmósfera superior de Júpiter como destellos luminosos transitorios que persisten durante aproximadamente 1,4 milisegundos. Estos fenómenos, denominados "duendes" o "duendes", exhiben una coloración azul o rosa atribuible al hidrógeno.
Los tonos anaranjados y marrones observados en las nubes de Júpiter son el resultado del ascenso de compuestos que sufren alteración cromática al exponerse a la radiación ultravioleta solar. Su composición química precisa sigue siendo indeterminada, aunque se supone que estas sustancias consisten en fósforo, azufre o potencialmente hidrocarburos. Estos coloridos compuestos, conocidos como cromóforos, se entremezclan con las formaciones de nubes más cálidas del estrato inferior. Las zonas de colores claros se desarrollan a medida que las células de convección ascendentes facilitan la cristalización del amoníaco, oscureciendo así los cromóforos.
Júpiter exhibe una inclinación axial mínima, lo que garantiza en consecuencia que sus polos reciban consistentemente una insolación solar disminuida en comparación con la zona ecuatorial planetaria. La convección planetaria interna facilita la transferencia de energía hacia los polos, equilibrando así las temperaturas dentro de la capa de nubes.
La Gran Mancha Roja y los vórtices asociados
Una característica destacada de Júpiter es la Gran Mancha Roja, un vórtice anticiclónico persistente situado aproximadamente a 22° al sur del ecuador. Las observaciones iniciales datan de 1831, con posibles avistamientos anteriores en 1665. Las imágenes del Telescopio Espacial Hubble han revelado dos "puntos rojos" adicionales contiguos a la Gran Mancha Roja. Esta tormenta es discernible a través de telescopios terrestres que poseen una apertura de 12 cm o más. La tormenta exhibe una rotación en sentido antihorario, completando un ciclo en aproximadamente seis días. El vórtice alcanza una altitud máxima de aproximadamente 8 kilómetros (5 millas) por encima de las cimas de las nubes adyacentes. La composición de la Gran Mancha Roja y la génesis de su distintivo tono rojo siguen siendo indeterminadas, aunque la reacción del amoníaco fotodisociado con el acetileno se postula como una explicación plausible.
La Gran Mancha Roja excede el tamaño de la Tierra. Los modelos matemáticos indican la estabilidad de la tormenta y su estado proyectado como característica planetaria permanente. Sin embargo, desde su detección inicial se ha producido una notable reducción de sus dimensiones. Las primeras observaciones de finales del siglo XIX indicaron una dimensión transversal aproximada de 41.000 km (25.500 millas). En 2015, las dimensiones de la tormenta se registraron en aproximadamente 16.500 por 10.940 kilómetros (10.250 por 6.800 millas), y su longitud disminuyó aproximadamente 930 km (580 millas) al año. En octubre de 2021, una misión de sobrevuelo Juno determinó que la profundidad de la Gran Mancha Roja era de aproximadamente 300 a 500 kilómetros (190 a 310 millas). Las misiones
Juno identificaron múltiples grupos ciclónicos en los polos de Júpiter. El grupo norte comprende nueve ciclones, con un prominente vórtice central rodeado por ocho ciclones adicionales. Por el contrario, su análogo del sur presenta de manera similar un vórtice central, pero está rodeado por cinco tormentas importantes y una tormenta más pequeña, con un total de siete formaciones ciclónicas.
En el año 2000, surgió un fenómeno atmosférico distinto en el hemisferio sur de Júpiter, parecido a la Gran Mancha Roja en morfología, aunque en menor escala. Esta formación resultó de la coalescencia de tres tormentas más pequeñas, blancas y de forma ovalada, que se habían desarrollado originalmente entre 1939 y 1940, en una entidad singular. La característica fusionada resultante se denominó Oval BA. Posteriormente, se intensificó y experimentó un cambio cromático del blanco al rojo, lo que llevó a su denominación popular, "Pequeña Mancha Roja".
En abril de 2017, los investigadores identificaron una "Gran Mancha Fría" dentro de la termosfera de Júpiter, situada en su región polar norte. Esta anomalía atmosférica mide 24.000 km (15.000 millas) de largo y 12.000 km (7.500 millas) de ancho, exhibiendo un diferencial de temperatura de 200 °C (360 °F) por debajo del material termosférico ambiental. Aunque su morfología e intensidad fluctúan en períodos breves, este lugar ha ocupado consistentemente su ubicación atmosférica aproximada durante más de 15 años. Se supone que representa un vórtice colosal, análogo a la Gran Mancha Roja, y exhibe una característica casi estable similar a los vórtices termosféricos observados en la Tierra. La génesis de esta característica es potencialmente atribuible a las interacciones entre partículas cargadas que se originan en Io y el potente campo magnético de Júpiter, lo que lleva a una redistribución localizada de la energía térmica.
Magnetosfera
Júpiter posee el campo magnético más poderoso entre todos los planetas del Sistema Solar, caracterizado por un momento dipolar de 4,170 gauss (0,4170 mT) y una inclinación de 10,31° con respecto a su eje de rotación. La intensidad del campo magnético de la superficie varía de 2 gauss (0,20 mT) a 20 gauss (2,0 mT). Se teoriza que este campo se origina a partir de corrientes parásitas (movimientos circulantes de materiales conductores) dentro del núcleo fluido de hidrógeno metálico del planeta. A aproximadamente 75 radios de Júpiter del planeta, la interacción de la magnetosfera con el viento solar produce un arco de choque. Rodeando la magnetosfera de Júpiter se encuentra la magnetopausa, que define el límite interior de la funda magnética, una región de transición situada entre la magnetopausa y el arco de choque. La interacción del viento solar con estas zonas provoca un alargamiento de la magnetosfera en el lado de sotavento de Júpiter, proyectándola hacia afuera a una distancia que casi se acerca a la órbita de Saturno. Las cuatro lunas galileanas de Júpiter mantienen órbitas completamente dentro de esta magnetosfera, lo que les brinda protección contra el viento solar.
La actividad volcánica en la luna Io de Júpiter expulsa cantidades sustanciales de dióxido de azufre, que posteriormente forma un toro gaseoso a lo largo de su trayectoria orbital. Dentro de la magnetosfera de Júpiter, este gas sufre ionización, produciendo iones de azufre y oxígeno. Estos iones, junto con los iones de hidrógeno derivados de la atmósfera de Júpiter, se fusionan para formar una lámina de plasma situada dentro del plano ecuatorial del planeta. El plasma dentro de esta lámina co-gira con Júpiter, induciendo una deformación del campo magnético dipolo del planeta en una configuración de magnetodisco. Los electrones que residen dentro de la lámina de plasma producen una firma de radio distinta, caracterizada por breves ráfagas superpuestas que abarcan el rango de frecuencia de 0,6 a 30 MHz, que son discernibles desde la Tierra utilizando receptores de radio de onda corta de consumo. El tránsito de Io a través de este toro instiga una interacción que genera ondas de Alfvén, transportando material ionizado hacia las regiones polares de Júpiter. En consecuencia, las ondas de radio se producen mediante un mecanismo máser ciclotrón y su energía se propaga hacia afuera a lo largo de una superficie cónica. Si la posición de la Tierra coincide con esta trayectoria de emisión cónica, las emisiones de radio de Júpiter pueden superar la producción de radio total del Sol.
Dinámica y observación orbital
Júpiter es el único planeta cuyo baricentro con el Sol está situado más allá del volumen físico del Sol, específicamente en aproximadamente el 7% del radio solar. Su distancia orbital media al Sol es de 778 millones de kilómetros (5,20 AU), con un período orbital completo que dura 11,86 años. Esta duración constituye aproximadamente dos quintas partes del período orbital de Saturno, estableciendo una resonancia casi orbital entre los dos planetas. El plano orbital de Júpiter presenta una inclinación de 1,30° con respecto al plano orbital de la Tierra. Dada su excentricidad orbital de 0,049, Júpiter se acerca al Sol poco más de 75 millones de kilómetros en el perihelio en comparación con el afelio, lo que indica una órbita casi circular. Esta excentricidad relativamente baja contrasta con las observaciones de la investigación de exoplanetas, que frecuentemente identifican planetas con masa de Júpiter que poseen excentricidades significativamente mayores. Los modelos teóricos proponen que esta característica puede deberse a la presencia de sólo dos planetas gigantes dentro de nuestro Sistema Solar, ya que la inclusión de tres o más planetas gigantes normalmente se correlaciona con la inducción de mayores excentricidades orbitales.
Júpiter suele ser el cuarto cuerpo celeste más brillante del cielo, después del Sol, la Luna y Venus, aunque Marte puede superar su luminosidad durante la oposición. Su magnitud visual fluctúa según su posición relativa a la Tierra, desde un pico de -2,94 en oposición hasta un mínimo de -1,66 durante la conjunción con el Sol. La magnitud aparente promedio es −2,20, con una desviación estándar de 0,33. De manera similar, el diámetro angular de Júpiter varía entre 50,1 y 30,5 segundos de arco. Las oposiciones óptimas ocurren cuando Júpiter está en su perihelio orbital, minimizando su distancia a la Tierra. Alrededor de la oposición, Júpiter exhibe un movimiento retrógrado durante aproximadamente 121 días, retrocediendo 9,9° antes de reanudar su trayectoria prograda.
Dado que la órbita de Júpiter se encuentra más allá de la de la Tierra, su ángulo de fase, observado desde la Tierra, permanece constantemente por debajo de 11,5°. En consecuencia, Júpiter aparece casi completamente iluminado cuando se observa a través de telescopios terrestres. Las fases crecientes del planeta fueron capturadas exclusivamente durante misiones de naves espaciales dedicadas. Un telescopio modesto suele revelar las cuatro lunas galileanas de Júpiter y los prominentes cinturones de nubes dentro de su atmósfera. Un instrumento más grande, con una apertura de 4 a 6 pulgadas (10 a 15 cm), puede resolver la Gran Mancha Roja de Júpiter cuando está orientado hacia la Tierra.
Dominio e influencia gravitacional
Anillos planetarios
Júpiter posee un sutil sistema de anillos planetarios que comprende tres componentes principales: un toro interior de partículas denominado halo, un anillo principal comparativamente luminoso y un anillo exterior etéreo de gasa. Estos anillos están compuestos predominantemente de polvo, a diferencia de los anillos de hielo de Saturno. Se supone que el anillo principal se origina a partir del material expulsado por los satélites Adrastea y Metis, posteriormente atraído hacia Júpiter por su potente campo gravitacional. Los impactos adicionales aportan nuevo material al sistema. De manera análoga, se cree que las lunas Tebe y Amaltea generan los dos elementos distintos del anillo de gasa polvoriento. Además, la evidencia sugiere un cuarto anillo, que potencialmente consiste en restos de colisión de Amaltea, distribuidos a lo largo de la trayectoria orbital de esa luna.
Lunas
Júpiter tiene actualmente 101 satélites naturales identificados, un número que se prevé aumentará con las observaciones telescópicas en curso. De ellos, sólo 16 superan los 10 km de diámetro. Las cuatro lunas más grandes, conocidas colectivamente como lunas galileanas: Ganímedes, Calisto, Ío y Europa (enumeradas en orden descendente de tamaño), se pueden discernir desde la Tierra con binoculares en una noche despejada.
Lunas Galileas
Las lunas descubiertas por Galileo (Io, Europa, Ganímedes y Calisto) se encuentran entre las más importantes del Sistema Solar. Las órbitas de Io, Europa y Ganímedes exhiben una configuración conocida como resonancia de Laplace, donde Io completa cuatro órbitas alrededor de Júpiter por cada dos órbitas de Europa y una de Ganímedes. Esta resonancia induce interacciones gravitacionales entre las tres grandes lunas, deformando sus órbitas en trayectorias elípticas a medida que cada luna experimenta una perturbación gravitacional adicional de sus vecinas en la misma unión orbital. Por el contrario, la fuerza de marea de Júpiter actúa para circularizar estas órbitas.
La excentricidad orbital de estas tres lunas da como resultado una flexión periódica de sus formas; La gravedad de Júpiter los alarga a medida que se acercan al planeta y les permite volver a formas más esféricas a medida que se alejan. La fricción generada por esta flexión de marea produce calor interno dentro de las lunas. Este fenómeno se observa más sorprendentemente en la actividad volcánica de Ío, que está sujeta a las fuerzas de marea más intensas, y en menor medida en la superficie geológicamente joven de Europa, indicativa de una reciente reasfaltación del exterior de la luna.
Clasificación
Históricamente, las lunas de Júpiter se clasificaron en cuatro grupos de cuatro, según características orbitales compartidas. Sin embargo, este esquema de clasificación se ha vuelto más complejo debido al descubrimiento de numerosas lunas exteriores más pequeñas desde 1999. Los satélites de Júpiter ahora están divididos en varios grupos distintos, aunque dos lunas conocidas, Themisto y Valetudo, actualmente permanecen sin asignar a ningún grupo específico.
Se supone que las ocho lunas regulares más internas, caracterizadas por sus órbitas casi circulares cercanas al plano ecuatorial de Júpiter, se formaron conjuntamente con el planeta. Por el contrario, se cree que las lunas irregulares restantes son asteroides capturados o fragmentos de ellos. Se postula además que las lunas irregulares dentro de grupos específicos podrían compartir un origen común, potencialmente derivado de la fragmentación de una luna más grande o de un cuerpo celeste previamente capturado.
Interacción con el Sistema Solar
Como el planeta más masivo del Sistema Solar, la importante influencia gravitacional de Júpiter ha contribuido significativamente a su configuración general. Aparte de Mercurio, los planos orbitales de los demás planetas del sistema están más alineados con el plano orbital de Júpiter que con el plano ecuatorial del Sol. Júpiter es el principal responsable de los huecos de Kirkwood observados dentro del cinturón de asteroides, y también se supone que jugó un papel en el evento de Bombardeo Intenso Tardío en la historia temprana del Sistema Solar interior.
Más allá de su sistema de satélites, el campo gravitacional de Júpiter ejerce control sobre numerosos asteroides situados en los puntos lagrangianos, que preceden o siguen al planeta en su órbita solar. Estos cuerpos celestes se designan como asteroides troyanos y se clasifican en campos "griegos" y "troyanos", una nomenclatura que honra el poema épico Ilíada. El descubrimiento inicial, 588 Aquiles, fue realizado por Max Wolf en 1906 y, posteriormente, se han identificado más de dos mil asteroides de este tipo, siendo 624 Hektor el más grande conocido.
La familia de cometas de Júpiter se caracteriza por un semieje mayor más pequeño que el de Júpiter, y abarca la mayoría de los cometas de período corto. Se cree que estos cometas se originan en el cinturón de Kuiper, ubicado más allá de la órbita de Neptuno. A través de encuentros gravitacionales cercanos con Júpiter, sus órbitas se perturban en períodos más cortos, que posteriormente sufren una circularización debido a interacciones gravitacionales sostenidas tanto con el Sol como con Júpiter.
Impactos
A Júpiter se le conoce frecuentemente como la "aspiradora" del Sistema Solar debido a su profundo pozo gravitacional y su proximidad al Sistema Solar interior. En consecuencia, Júpiter experimenta una mayor frecuencia de impactos, particularmente de cometas, que cualquier otro planeta del Sistema Solar; por ejemplo, sufre aproximadamente 200 veces más impactos de asteroides y cometas que la Tierra. Históricamente, los científicos postularon que Júpiter ofrecía un escudo parcial al Sistema Solar interior contra el bombardeo de cometas. Sin embargo, las simulaciones por ordenador realizadas en 2008 indican que Júpiter no produce una reducción neta en el número de cometas que atraviesan el Sistema Solar interior, ya que su influencia gravitacional perturba sus órbitas hacia el interior con una frecuencia comparable a la de su acreción o expulsión de estos cuerpos. Este tema sigue siendo un punto de controversia dentro de la comunidad científica, ya que algunos investigadores sugieren que Júpiter atrae a los cometas hacia la Tierra desde el cinturón de Kuiper, mientras que otros sostienen que protege a la Tierra de los objetos que se originan en la nube de Oort.
En julio de 1994, el cometa Shoemaker-Levy 9 impactó en Júpiter. Estos impactos fueron observados meticulosamente por observatorios globales, incluido el Telescopio Espacial Hubble y la nave espacial Galileo. El evento obtuvo una amplia cobertura mediática.
Los análisis de registros astronómicos históricos e ilustraciones han identificado ocho casos de posibles observaciones de impacto entre 1664 y 1839. Sin embargo, una revisión de 1997 concluyó que estas observaciones tenían una probabilidad mínima o nula de representar eventos de impacto reales. Investigaciones posteriores realizadas por el mismo grupo de investigación sugirieron que una característica de la superficie oscura documentada por el astrónomo Giovanni Cassini en 1690 podría haber sido una cicatriz de impacto.
Historial de observación y exploración
Investigación Pre-Telescópica
La evidencia de observaciones de Júpiter se remonta a los astrónomos babilónicos durante los siglos VII y VIII a.C. Los antiguos astrónomos chinos se referían a Júpiter como la 'estrella sui' (Suìxīng 歲星) y formuló su ciclo de doce ramas terrestres basándose en el período orbital aproximado del planeta alrededor del Sol. El idioma chino sigue empleando su nombre (歲; simplificado como 岁) cuando denota años de edad. En el siglo IV a. C., estas observaciones astronómicas habían evolucionado hasta convertirse en el zodíaco chino, en el que cada año estaba vinculado a una estrella Tai Sui y una deidad que gobernaba la región celeste opuesta a la posición nocturna de Júpiter. Estas creencias tradicionales persisten en ciertas prácticas religiosas taoístas y populares, así como en los doce animales del zodíaco del este de Asia. El historiador chino Xi Zezong ha afirmado que Gan De, un antiguo astrónomo chino, documentó una pequeña estrella "en alianza" con Júpiter, lo que podría indicar un avistamiento a simple vista de una de las lunas de Júpiter. Si se corrobora, esta observación precedería al descubrimiento de Galileo en casi dos milenios.
Un artículo de 2016 indica que los babilonios emplearon la regla trapezoidal antes del 50 a.C. para integrar la velocidad de Júpiter a lo largo de la eclíptica. Posteriormente, en su obra del siglo II Almagest, el astrónomo helenístico Claudio Ptolomeo construyó un modelo planetario geocéntrico, basado en deferentes y epiciclos, para explicar el movimiento observado de Júpiter en relación con la Tierra, calculando su período orbital en 4332,38 días, o 11,86 años.
Investigación telescópica terrestre
En 1610, el erudito italiano Galileo Galilei hizo el descubrimiento telescópico pionero de las cuatro lunas más grandes de Júpiter, posteriormente denominadas lunas galileanas. Este evento es ampliamente considerado la observación telescópica inaugural de cuerpos celestes que orbitan alrededor de un planeta distinto de la Tierra. Sorprendentemente, Simon Marius identificó de forma independiente lunas que orbitan alrededor de Júpiter apenas un día después de Galileo, aunque sus hallazgos no se publicaron formalmente hasta 1614. Al final, la nomenclatura de Marius para estos satélites principales (Io, Europa, Ganímedes y Calisto) fue adoptada universalmente. Este descubrimiento proporcionó evidencia empírica sustancial que respalda el modelo heliocéntrico del movimiento planetario de Nicolás Copérnico, una postura por la cual la defensa vocal de Galileo resultó en su juicio y condena por parte de la Inquisición.
Durante el otoño de 1639, el óptico napolitano Francesco Fontana, mientras probaba un telescopio de 22 palmas de su propia construcción, observó e identificó las bandas atmosféricas distintivas del planeta.
A lo largo del siglo En la década de 1660, Giovanni Cassini empleó un novedoso telescopio para identificar puntos dentro de la atmósfera de Júpiter, determinar la forma esferoide achatada del planeta y aproximar su período de rotación. En 1692, Cassini reconoció además que la atmósfera de Júpiter presenta una rotación diferencial.
La Gran Mancha Roja pudo haber sido observada inicialmente por Robert Hooke en 1664 y por Cassini en 1665, aunque estos primeros avistamientos siguen siendo un tema de debate. El primer dibujo documentado que detalla la Gran Mancha Roja fue creado por el farmacéutico Heinrich Schwabe en 1831. Los relatos históricos indican que, según se informa, la Mancha Roja no fue observable de forma intermitente entre 1665 y 1708, antes de volverse notablemente prominente en 1878. Registros posteriores muestran que su visibilidad disminuyó nuevamente en 1883 y a principios del siglo XX.
Giovanni Borelli y Cassini Tablas meticulosamente compiladas que documentan los movimientos de las lunas de Júpiter, permitiendo predicciones precisas de sus tránsitos y ocultaciones en relación con el planeta. En la década de 1670, Cassini notó un retraso constante de aproximadamente 17 minutos en estos eventos predichos cuando Júpiter estaba ubicado en el lado opuesto del Sol desde la Tierra. Posteriormente, Ole Rømer dedujo de esta discrepancia temporal que la luz posee una velocidad finita, una conclusión que Cassini había descartado previamente, y esta observación fue fundamental para proporcionar la primera estimación cuantitativa de la velocidad de la luz.
En 1892, E. E. Barnard descubrió un quinto satélite joviano utilizando el refractor de 36 pulgadas (910 mm) en el Observatorio Lick en California. Posteriormente, esta luna fue designada Amaltea. Tiene la distinción de ser la última luna planetaria identificada directamente por un observador visual a través de un telescopio. Antes del sobrevuelo de la sonda Voyager 1 en 1979, se descubrieron ocho satélites adicionales.
En 1932, Rupert Wildt identificó con éxito bandas de absorción correspondientes al amoníaco y al metano dentro de los datos espectrales de Júpiter. Posteriormente, en 1938, se observaron tres formaciones anticiclónicas persistentes, denominadas "óvalos blancos". Estas características persistieron como entidades atmosféricas distintas durante varias décadas, acercándose unas a otras pero nunca fusionándose. Finalmente, dos de estos óvalos se fusionaron en 1998 y luego absorbieron el tercero en 2000, lo que resultó en la formación de Oval BA.
Investigación radiotelescópica
En 1955, Bernard Burke y Kenneth Franklin descubrieron que Júpiter emite ráfagas discretas de ondas de radio a una frecuencia de 22,2 MHz. La periodicidad de estos estallidos se correlacionó con la rotación del planeta, lo que les permitió derivar una medición más precisa de la velocidad de rotación de Júpiter. Posteriormente, las ráfagas de radio jovianas se clasificaron en dos tipos distintos: ráfagas largas (ráfagas L), que pueden persistir durante varios segundos, y ráfagas cortas (ráfagas S), con duraciones típicamente inferiores a una centésima de segundo.
Los investigadores han identificado tres categorías distintas de señales de radio que emanan de Júpiter:
- Las ráfagas de radio decamétricas, caracterizadas por longitudes de onda que abarcan decenas de metros, exhiben una variabilidad correlacionada con la rotación de Júpiter y están moduladas por la interacción entre Io y el campo magnético de Júpiter.
- La emisión de radio decimétrica, que posee longitudes de onda medibles en centímetros, fue detectada inicialmente por Frank Drake y Hein Hvatum en 1959. Esta señal se origina en un cinturón toroidal que rodea el ecuador de Júpiter, donde la radiación ciclotrón es producida por electrones acelerados dentro del campo magnético del planeta.
- La atmósfera de Júpiter genera radiación térmica debido a su calor interno.
Exploración
Las naves espaciales automatizadas han estado explorando Júpiter desde 1973, comenzando con el sobrevuelo cercano de la sonda Pioneer 10, que proporcionó información inicial sobre las características y fenómenos del planeta. Las misiones espaciales dirigidas a Júpiter requieren un gasto de energía significativo, cuantificado por el cambio neto de velocidad de la nave espacial, o delta-v. Por ejemplo, lograr una órbita de transferencia Hohmann desde la órbita terrestre baja a Júpiter exige un delta-v de 6,3 km/s, un valor comparable a los 9,7 km/s necesarios para alcanzar la órbita terrestre baja. Sin embargo, la ayuda gravitacional de los sobrevuelos planetarios puede mitigar sustancialmente las demandas de energía para llegar a Júpiter.
Misiones de sobrevuelo
A partir de 1973, varias naves espaciales ejecutaron maniobras de sobrevuelo planetario, posicionándolas dentro de la proximidad de observación de Júpiter. Las misiones Pioneer produjeron las primeras imágenes en primer plano de la atmósfera de Júpiter y varios de sus satélites. Estas misiones revelaron campos de radiación inesperadamente intensos cerca del planeta; sin embargo, ambas naves espaciales operaron con éxito en este entorno desafiante. Las trayectorias de estas sondas se utilizaron posteriormente para mejorar la precisión de las estimaciones de masa del sistema joviano. Además, los eventos de ocultación de radio que involucraron al planeta facilitaron mejores mediciones del diámetro de Júpiter y su aplanamiento polar.
Seis años después, las misiones Voyager avanzaron significativamente en la comprensión de las lunas galileanas y llevaron al descubrimiento del sistema de anillos de Júpiter. Estas misiones también corroboraron el carácter anticiclónico de la Gran Mancha Roja. El análisis comparativo de las imágenes indicó que la coloración de la Mancha había cambiado desde las misiones Pioneer, pasando de un tono naranja a un tono marrón oscuro. Además, se identificó un toro de átomos ionizados a lo largo de la trayectoria orbital de Ío, cuyo origen se atribuye a volcanes activos en la superficie de la luna. Durante el tránsito de la nave detrás del planeta, se observaron relámpagos dentro de la atmósfera nocturna.
La siguiente misión para encontrar Júpiter fue la sonda solar Ulysses. En febrero de 1992, ejecutó una maniobra de sobrevuelo para alcanzar una órbita polar alrededor del Sol. Durante este tránsito, la nave espacial investigó la magnetosfera de Júpiter, a pesar de carecer de capacidades fotográficas del planeta mismo. La sonda realizó otro sobrevuelo de Júpiter seis años después, aunque a una distancia considerablemente mayor.
En 2000, la sonda Cassini realizó un sobrevuelo de Júpiter en ruta a Saturno, produciendo imágenes de mayor resolución.
La sonda New Horizons realizó un sobrevuelo de Júpiter en 2007, utilizando una asistencia gravitatoria para su trayectoria hacia Plutón. Las cámaras a bordo de la sonda cuantificaron las emisiones de plasma de los volcanes de Ío y realizaron investigaciones detalladas de las cuatro lunas galileanas.
Misión Galileo
La misión Galileo marcó la primera nave espacial en alcanzar la órbita alrededor de Júpiter, llegando el 7 de diciembre de 1995. Mantuvo su presencia orbital durante más de siete años, ejecutando numerosos sobrevuelos de todas las lunas galileanas y Amaltea. Esta nave espacial también observó el impacto del cometa Shoemaker-Levy 9 con Júpiter en 1994. Sin embargo, ciertos objetivos de la misión se vieron comprometidos por un mal funcionamiento en la antena de alta ganancia de Galileo.
En julio de 1995 se desplegó una sonda atmosférica de titanio de 340 kilogramos desde la nave espacial, que posteriormente entró en la atmósfera de Júpiter el 7 de diciembre. Esta sonda descendió en paracaídas a través de 150 km (93 millas) de la atmósfera a aproximadamente 2575 km/h (1600 mph), recopilando datos durante 57,6 minutos antes de su destrucción. El propio orbitador Galileo tuvo un final similar, aunque más rápido, cuando fue dirigido intencionalmente hacia el planeta el 21 de septiembre de 2003. La NASA orquestó la destrucción de la nave espacial para impedir cualquier impacto potencial y posterior contaminación de la luna Europa, un cuerpo celeste que se supone alberga vida.
Los datos de la misión indicaron que el hidrógeno constituye hasta el 90% de la composición atmosférica de Júpiter. Las temperaturas registradas superaron los 300 °C (572 °F) y las velocidades del viento superaron los 644 km/h (>400 mph) antes de la vaporización de las sondas.
Misión Juno
La misión Juno de la NASA inició sus operaciones en Júpiter el 4 de julio de 2016, con el objetivo de realizar estudios detallados del planeta desde una órbita polar. Inicialmente se planeó que la nave espacial ejecutara treinta y siete órbitas en una duración de veinte meses. A lo largo de su misión, la nave espacial está sujeta a una intensa exposición a la radiación de la magnetosfera de Júpiter, lo que podría provocar un mal funcionamiento de los instrumentos. El 27 de agosto de 2016, la nave espacial completó su sobrevuelo inaugural sobre Júpiter y transmitió las primeras imágenes del polo norte de Júpiter.
Juno ejecutó doce órbitas antes de concluir su plan de misión presupuestado inicial en julio de 2018. Posteriormente, en junio de 2018, la NASA amplió la fase operativa hasta julio de 2021. Se produjeron más ampliaciones en enero de 2021, cuando la misión recibió una extensión hasta septiembre. 2025, incorporando cuatro sobrevuelos lunares: uno de Ganímedes, uno de Europa y dos de Ío. Al finalizar su misión, Juno está programado para ejecutar una desorbitación controlada, lo que provocará su desintegración dentro de la atmósfera de Júpiter, mitigando así el riesgo de impacto y posible contaminación de los satélites naturales de Júpiter.
Misiones terminadas e iniciativas potenciales
Existe un interés científico significativo en las misiones dedicadas al estudio de las lunas heladas más grandes de Júpiter, que, según la hipótesis, albergan océanos líquidos bajo la superficie. Las limitaciones financieras impidieron el progreso, lo que resultó en la cancelación del JIMO (Jupiter Icy Moons Orbiter) de la NASA en 2005. Posteriormente, se propuso una misión colaborativa NASA/ESA, denominada EJSM/Laplace, con una ventana de lanzamiento tentativa proyectada para aproximadamente 2020. La arquitectura EJSM/Laplace habría comprendido el Júpiter Europa Orbiter liderado por la NASA y el Júpiter liderado por la ESA. Orbitador Ganímedes. Sin embargo, la ESA puso fin formalmente a la asociación en abril de 2011, atribuyendo la decisión a los desafíos presupuestarios de la NASA y sus ramificaciones para el calendario de la misión. En consecuencia, la ESA optó por continuar con una misión exclusivamente europea para competir en su selección de programa L1 Cosmic Vision. Estos planes estratégicos se materializaron cuando el Júpiter Icy Moon Explorer (JUICE) de la Agencia Espacial Europea, que se lanzó el 14 de abril de 2023, fue sucedido por la misión Europa Clipper de la NASA, lanzada el 14 de octubre de 2024.
Las misiones propuestas adicionales incluyen la misión Tianwen-4 de la Administración Nacional del Espacio de China, que pretende desplegar un orbitador en el sistema joviano, incluyendo potencialmente Calisto, alrededor de 2035. Además, el Interstellar Express de la CNSA y la Interstellar Probe de la NASA están conceptualizados para aprovechar la asistencia gravitacional de Júpiter en sus trayectorias hacia los límites exteriores de la heliosfera.
Importancia cultural
El planeta Júpiter ha sido reconocido desde la antigüedad. Es perceptible a simple vista en el cielo nocturno y también se puede observar durante las horas del día cuando el Sol está cerca del horizonte. Para los babilonios, Júpiter simbolizaba a Marduk, la deidad preeminente de su panteón durante la era Hammurabi. Utilizaron su período orbital de aproximadamente 12 años a lo largo de la eclíptica para delinear las constelaciones de su zodíaco.
En la mitología griega, el planeta se identifica como Zeus (Ζεύς), conocido alternativamente como Dias (Δίας), una nomenclatura que persiste en el griego contemporáneo para el planeta. Los antiguos griegos se referían al planeta como Faetón (Φαέθων), un término que significa "uno brillante" o "estrella resplandeciente". Los mitos griegos de la era homérica sobre Zeus exhibían notables paralelos con deidades específicas del Cercano Oriente, como los semíticos El y Baal, el sumerio Enlil y el dios babilónico Marduk. Esta asociación planetaria con la deidad griega Zeus se originó a partir de influencias del Cercano Oriente y quedó firmemente establecida en el siglo IV a. C., como se evidencia en la Epinomis de Platón y los escritos de sus contemporáneos.
Júpiter, la deidad romana, sirve como contraparte del Zeus griego y ocupa la posición de dios principal dentro de la mitología romana. Inicialmente, los romanos designaron a Júpiter como la "estrella de Júpiter" (Iuppiter Stella), considerándolo sagrado para el dios que le dio nombre. La etimología de este nombre se remonta al compuesto vocativo protoindoeuropeo *Dyēu-pəter (con la forma nominativa *Dyēus-pətēr), que se traduce como "Padre Dios-Cielo" o "Dios-Día del Padre". Como deidad suprema del panteón romano, Júpiter presidía los truenos, los relámpagos y las tormentas, y también era venerado como el dios de la luz y el cielo.
En la astrología védica, los astrólogos hindúes designaron al planeta como "Guru", que significa "Maestro", en homenaje a Brihaspati, el preceptor divino de los dioses. La mitología turca de Asia Central se refiere a Júpiter como Erendiz o Erentüz, una nomenclatura derivada de eren (cuyo significado permanece indeterminado) y yultuz, que significa "estrella". Los astrónomos turcos calcularon el período orbital de Júpiter en 11 años y 300 días, postulando una correlación entre ciertos fenómenos sociales y naturales y los movimientos celestes de Erentüz. Basándose en el sistema chino de los cinco elementos, las culturas china, japonesa, coreana y vietnamita lo identificaron colectivamente como la "estrella de madera" (chino: 木星; pinyin: mùxīng). Posteriormente, en China, adquirió la denominación de "estrella del año" (chino: 歲星; pinyin: suìxīng), designación derivada de las observaciones de los astrónomos chinos de que, con ajustes periódicos, atravesaba una constelación del zodíaco anualmente. Además, ciertos textos chinos antiguos indican que los años se denominaban fundamentalmente según los signos del zodíaco joviano.
Notas
Notas
Referencias
Bagenal, Fran; Dowling, Timothy E.; McKinnon, William B. (2006). Júpiter: el planeta, los satélites y la magnetosfera. Prensa de la Universidad de Cambridge. ISBN 978-0-52-103545-3, accesible a través de Google Books.
- Bagenal, Fran; Dowling, Timothy E.; McKinnon, William B. (2006). Júpiter: el planeta, los satélites y la magnetosfera. Prensa de la Universidad de Cambridge. ISBN 978-0-52-103545-3: a través de Google Books.Lohninger, Hans; et al. (2 de noviembre de 2005). "Júpiter, visto por la Voyager 1". Un viaje al espacio. Instituto Virtual de Ciencias Aplicadas.
- Descripción general de Júpiter por la Dirección de Misiones Científicas de la NASA
- Simulación de las 62 lunas de Júpiter del sitio web Gravity Simulator de Tony Dunn.
- Simulación interactiva de gravedad en 3D del sistema joviano.
- "Júpiter" – En nuestro tiempo, BBC Radio 4
- Animación en YouTube del sobrevuelo de la nave espacial Juno a Ganímedes y Júpiter por parte de la NASA.