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Recreación artística de Juno – NASA

Juno

Esta nave espacial lanzada al espacio en 2016, impulsada por energía solar y del tamaño de una cancha de baloncesto, realiza largas órbitas alrededor del planeta gigante Júpiter. Sus instrumentos obtienen datos penetrando en las densas nubes del planeta, revelando una variedad de secretos que se esconden en su interior: cómo surgió Júpiter, su estructura profunda y su evolución a lo largo de miles de millones de años.

Muy por encima de las turbulentas nubes de Júpiter, la nave espacial Juno gira para mantenerse estable mientras realiza amplias órbitas ovaladas alrededor de aquél. En el punto más distante de estas órbitas, Juno está lejos de Júpiter y sus lunas, en una zona libre de la radiación intensa del planeta. Pero en el punto más cercano cada 53 días, Juno se aproxima a 5.000 kilómetros de la capa superior de nubes.
Juno logró una cobertura global aproximada del planeta gigante a fines de 2018, pero con una resolución aproximada; luego comenzó un nuevo conjunto de órbitas para completar los detalles.

Actualmente, gracias a Juno, se han realizado importantes descubrimientos científicos sobre el sistema de Júpiter. Estos son los más destacados.

Misterio del agua
La nave espacial Galileo, ahora desaparecida, lanzó una sonda a la atmósfera de Júpiter en 1995 y la encontró inesperadamente seca. ¿Poseía la atmósfera de Júpiter 10 veces menos agua de lo que esperaban los científicos? Respuesta de Juno: No. Más cerca del ecuador de Júpiter, el agua es mucho más abundante.

 

El generador de imágenes JunoCam a bordo de la nave espacial Juno de la NASA capturó esta imagen de la región ecuatorial sur de Júpiter el 1 de septiembre de 2017. La imagen está orientada de modo que los polos de Júpiter (no visibles) corren de izquierda a derecha del encuadre.
Créditos: NASA / JPL-Caltech / SwRI / MSSS / Kevin M. Gill

 

Nuevo ciclón
En un sobrevuelo cercano, pasando a menos de 3,500 kilómetros sobre las cimas de las nubes de Júpiter, la nave espacial descubrió un nuevo ciclón gigante en el polo sur de Júpiter. Un patrón de seis ciclones, con uno en el centro, todo lo cual parecía estar fijo en su lugar, pero en 2019 de alguna manera se produjo un nuevo ciclón agregado al conjunto.

El sonido de los rayos
Las naves espaciales anteriores de la NASA, las Voyager 1 y 2, Galileo y Cassini, detectaron rayos en las nubes de Júpiter. A diferencia de los relámpagos terrestres, los impactos de Júpiter se detectaron solo en frecuencias de radio más bajas. Pero Juno, probablemente gracias a su aproximación más cercana, también detectó rayos en frecuencias mayores, resolviendo un enigma de 40 años.

Polo norte de nueve tormentas
Un ciclón central en el polo norte de Júpiter está rodeado por ocho más, como si se inclinaran en homenaje. Estos ciclones varían de 4,000 a 4,600 kilómetros de ancho. Sus brazos en espiral chocan entre sí mientras giran, pero las tormentas no se fusionan, según muestran los datos de Juno.

 

Esta imagen generada por computadora, basada en una imagen infrarroja del instrumento JIRAM, muestra la estructura del patrón ciclónico observado sobre el polo norte de Júpiter: un ciclón central rodeado por ocho ciclones circumpolares con diámetros que van desde 4,000 a 4,600 km de ancho.
Fuente: NASA / JPL-Caltech / SwRI / ASI / INAF / JIRAM

 

La Gran Mancha Roja en 3D
Quizás la tormenta más emblemática del sistema solar, la Gran Mancha Roja de Júpiter ha estado girando durante siglos. Pero parece que ha estado reduciéndose lentamente, del doble del tamaño de la Tierra en 1979 a 1.3 veces actualmente. Juno sondeó las profundidades de la Gran Mancha Roja, mostrando que sus raíces tienen 320 kilómetros de profundidad, de 50 a 100 veces más profundas que los océanos de la Tierra.

 

La Mancha Roja, una antigua tormenta de Júpiter. Esta visualización se creó a partir de imágenes capturadas por la nave espacial Juno de la NASA, que ha estado estudiando a Júpiter desde que llegó allí el 4 de julio de 2016.
Imagen mejorada de Sean Doran (CC BY-NC-SA) basada en imágenes proporcionadas por cortesía de NASA / JPL-Caltech / SwRI / MSSS

 

Sacudidas de los polos
Las cargas eléctricas de alto voltaje contribuyen a la formación de auroras en los polos de Júpiter, tal como lo hacen en la Tierra. Pero en Júpiter todo es más grande. Las energías más poderosas llegan a 400,000 electronvoltios, mientras que nuestras auroras más poderosas en la Tierra alcanzan solo unos pocos miles de voltios.

Enjambres de tormentas
En los primeros lugares de los espectaculares descubrimientos de la JunoCam, que toma fotografías en luz visible, se encuentran grupos de tormentas del tamaño de la Tierra en ambos polos de Júpiter.

 

Esta imagen de la misión Juno de la NASA captura el hemisferio norte de Júpiter alrededor de la región conocida como Jet N7. Los fuertes vientos del planeta crean las muchas tormentas arremolinadas visibles cerca de la parte superior de su atmósfera. Los datos de Juno ayudaron a los científicos a descubrir otro efecto menos visible de esos vientos: el poderoso campo magnético de Júpiter cambia con el tiempo.
NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS

 

Destacado en su campo
Los científicos sabían que Júpiter tenía un campo magnético intenso. Juno demostró que es mucho más intenso de lo que nadie esperaba, y también más accidentado. Este campo es 10 veces más fuerte que el más fuerte de la Tierra, según el instrumento de investigación del magnetómetro de Juno.

Circunvalaciones de Júpiter
Las bandas de nubes, o cinturones y zonas, que podemos ver desde la Tierra en realidad tienen una estructura intrincada. Cerca del ecuador, penetran en las partes más profundas de la atmósfera de Júpiter. Pero a medida que te acercas a los polos, estos cinturones tienden a cambiar de forma a otras estructuras.

 

Esta imagen de color mejorado de la nave espacial Juno de la NASA captura las llamativas bandas de nubes de las latitudes meridionales de Júpiter. Júpiter no solo es el planeta más grande del sistema solar, sino que también gira a la velocidad más rápida, completando un día en solo 10 horas. Este giro rápido crea fuertes corrientes en chorro, que separan las nubes de Júpiter en zonas brillantes y cinturones oscuros que envuelven el planeta.
NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS

 

Primer vistazo de cerca al polo norte
Cuando Juno se movió hacia su órbita polar alrededor de Júpiter, JunoCam proporcionó las primeras imágenes claras de acercamiento al polo norte, una región extraña y azulada llena de tormentas gigantes y un clima extraño. A diferencia de Saturno, Júpiter no muestra una extraña corriente en chorro hexagonal en su polo norte.

 

Algunos datos de Juno
Nación EUA
Objetivo Órbita de Júpiter
Nave espacial Juno
Masa 3,625 kg
Diseño y control de misión NASA / JPL-Caltech
Lanzamiento 05/08/2011 | 16:25 UT
Vehículo Atlas V 551 (AV-029)
Lugar de lanzamiento Cabo Cañaveral, Florida
Llegada a Júpiter 05/07/2016 | 03:53 UT

 

Instrumentos de Juno

Instrumentos de Juno (Clic para agrandar) NASA

Instrumentos científicos a bordo de Juno

Radiómetro de microondas (MWR)

Este instrumento permite ver a través de las nubes de Júpiter, para medir las microondas que provienen de las profundidades de la atmósfera del planeta revelando de qué está echa la atmósfera de Júpiter, incluido el amoníaco y el agua, así como su temperatura a múltiples profundidades.

Experimento de la ciencia de la gravedad

Con este instrumento se realizan pings de radio para dar seguimiento de los cambios sutiles en las señales de radio de Juno y observar los cambios en la posición de Juno causados por variaciones en el campo gravitacional de Júpiter. El mapeo de los baches y depresiones en este campo puede revelar detalles importantes de la estructura interior de Júpiter.

Experimento del magnetómetro (MAG)

Juno está equipado con sensores que miden y construyen un mapa 3D el campo magnético de Júpiter. La forma de este campo les dice a los científicos acerca de la "dínamo" eléctrica en el corazón de Júpiter, una masa de hidrógeno altamente cargada, comprimida de manera tan espectacular por la intensa presión que su núcleo se vuelve metálico.

Experimento de distribuciones aurorales jovianas (JADE)

Además de las nubes con los colores del arco iris, los ciclones de siglos de duración y los constantes destellos de los relámpagos, Júpiter también tiene auroras boreales al igual que nuestro planeta. El JADE de Juno tiene tres sensores que miden electrones y uno que mide iones o partículas con carga eléctrica negativa o positiva. Con ellos se pueden identificar las partículas que crean las auroras, además de revelar otros procesos involucrados. Estos sensores también ayudan con el mapeo del campo magnético de Júpiter o magnetosfera.

Instrumento detector de partículas energéticas de Júpiter (JEDI)

Los sensores de JEDI miden las partículas de alta energía que bombardean Júpiter, las cuáles chocan con su campo magnético y ayudan a crear auroras en los hemisferios norte y sur del planeta. JEDI ayuda a determinar la cantidad de energía que transportan esas partículas, su tipo y la dirección en la que se mueven. JEDI también examina los procesos mediante los cuales el campo magnético interactúa con las partículas para descargar energía en la atmósfera del planeta.

Mapeador infrarojo de auroras jovianas (JIRAM)

La cámara de JIRAM captura imágenes en luz infrarroja, y mediante el espectrómetro se observan qué gases están presentes en la atmósfera de Júpiter. De esa forma se pueden medir las concentraciones de gases importantes, incluidos agua y amoníaco, en su atmósfera. El instrumento también ayuda a mapear las auroras de Júpiter además de obtener imágenes deslumbrantes de la atmósfera dinámica y brillante del planeta en longitudes de onda infrarrojas.

Espectrógrafo de imágenes ultravioleta (UVS)

Este instrumento también ayuda a medir las auroras de Júpiter, pero con luz ultravioleta. Así, junto con JADE y JEDI, se puede precisar aún más las partículas que chocan contra la atmósfera de Júpiter y cómo crean auroras, además de revelar más detalles de la magnetosfera de Júpiter.

Ondas

Dos sensores de ondas rastrean las ondas de radio a medida que atraviesan el campo magnético de Júpiter, así como las ondas de plasma (materia hecha de partículas cargadas). Con estos sensores los científicos podrán descifrar la forma en que interactúan la atmósfera y la magnetosfera de Júpiter.

JunoCam

Es la cámara fotográfica del espectro visible de Juno. Debido a que Juno está girando, debe tomar fotografías en tiras estrechas que luego se unen.
JunoCam es responsable de las impresionantes imágenes de primer plano de Júpiter que Juno ha estado enviando desde que llegó a la órbita. Estas imágenes están disponibles para que sean procesadas por miembros del público, en lugar de científicos profesionales. Pero si bien la cámara se incluyó para la participación del público, también está resultando útil para los científicos.

 

Información: NASA