Miden los vientos de Júpiter con un instrumento para exoplanetas
El método que se utiliza ahora con ESPRESSO fue desarrollado por el grupo de investigación de Sistemas Planetarios del IA, junto con otros espectrógrafos, para estudiar la atmósfera de Venus.
Esquema de la rutina de observación de Júpiter realizada por el VLT/ESPRESSO el 22 de julio de 2019.
Por primera vez, un instrumento desarrollado para encontrar y analizar mundos a años luz de distancia ha apuntado a un objetivo en el sistema solar: el planeta Júpiter.
Investigadores del Instituto de Astrofísica y Ciencias Espaciales (IA) de la Universidad de Lisboa emplearon el espectrógrafo ESPRESSO instalado en el telescopio VLT del Observatorio Europeo Austral (ESO) para medir la velocidad del viento en Júpiter. Los resultados se publican ahora en la revista Universe.
El método que desarrolló el equipo se llama velocimetría Doppler y se basa en el reflejo de la luz visible del sol por las nubes en la atmósfera del planeta objetivo. La longitud de onda de esta luz reflejada se desvía en proporción a la velocidad a la que se mueven las nubes en relación con el telescopio de la Tierra. Esto da la velocidad instantánea del viento en el punto observado.
El método que se utiliza ahora con ESPRESSO fue desarrollado por el grupo de investigación de Sistemas Planetarios del IA, junto con otros espectrógrafos, para estudiar la atmósfera de Venus. Los investigadores miden los vientos de este planeta vecino y contribuyen desde hace varios años a modelar su atmósfera general.
En julio de 2019, durante cinco horas, el equipo apuntó con el telescopio VLT a la zona ecuatorial de Júpiter, donde se encuentran nubes ligeras a mayor altitud, y a los cinturones ecuatoriales norte y sur de este planeta, que corresponden al aire descendente y que Forma bandas de nubes oscuras y más cálidas en una capa más profunda de la atmósfera.
Con ESPRESSO, el equipo pudo medir vientos en Júpiter de 60 a 428 km/h con una incertidumbre de menos de 36 km/h. Estas observaciones, aplicadas con un instrumento de alta resolución a un planeta gaseoso, tienen sus desafíos: "Una de las dificultades se centró en la 'navegación' sobre el disco de Júpiter, es decir, saber exactamente hacia qué punto del disco del planeta apuntábamos, debido a la enorme resolución del telescopio VLT", explica el autor de la investigación Pedro Machado.
Para verificar la eficacia de la velocimetría Doppler de los telescopios terrestres a la hora de medir los vientos en Júpiter, el equipo también recopiló mediciones obtenidas en el pasado para comparar los resultados. La mayoría de los datos existentes fueron recopilados por instrumentos en el espacio y utilizaron un método diferente, que consiste en obtener valores medios de velocidad del viento siguiendo patrones de nubes en imágenes capturadas en momentos cercanos.
La coherencia entre esta historia y los valores medidos en el estudio ahora publicado confirma la viabilidad de implementar la velocimetría Doppler en un programa de seguimiento de los vientos de Júpiter desde la Tierra.
El seguimiento permitirá al equipo de investigación recopilar datos sobre cómo cambian los vientos con el tiempo y será esencial para desarrollar un modelo fiable para la circulación global de la atmósfera de Júpiter.
Este modelo computacional debería reproducir las diferencias de vientos según la latitud y las tormentas de Júpiter para ayudar a comprender las causas de los fenómenos atmosféricos que observamos en este planeta. Por el contrario, el modelo ayudará a preparar futuras observaciones con información sobre la presión y la altitud de las nubes en la mira del telescopio.