Atmósfera de Júpiter para niños
La atmósfera de Júpiter es la más grande de todo nuestro Sistema Solar. Está hecha principalmente de hidrógeno y helio, como una estrella. También tiene pequeñas cantidades de otras sustancias como metano, amoníaco, ácido sulfhídrico y agua. Aunque no hemos visto el agua directamente, se cree que está en las capas más profundas. Júpiter tiene más oxígeno, nitrógeno, azufre y gases nobles que las estrellas, ¡casi tres veces más!
La atmósfera de Júpiter no tiene un límite inferior claro. Poco a poco se convierte en el interior líquido del planeta. Las capas de la atmósfera, de abajo hacia arriba, son la troposfera, la estratosfera, la termosfera y la exosfera. Cada capa tiene su propia temperatura.
La capa más baja, la troposfera, tiene un sistema complejo de nubes y nieblas. Estas nubes están hechas de amoníaco, hidrosulfuro de amonio y agua. Las nubes de amoníaco que vemos en la "superficie" de Júpiter forman bandas paralelas al ecuador. Estas bandas están separadas por fuertes vientos llamados chorros de aire.
Las bandas tienen colores diferentes:
- Las bandas oscuras se llaman correas.
- Las bandas claras se llaman zonas.
Las zonas son más frías y tienen aire que sube. Las correas tienen aire que baja. Se cree que el color claro de las zonas se debe al hielo de amoníaco. La razón del color oscuro de las correas no se sabe con exactitud. El origen de estas bandas y vientos aún es un misterio.
La atmósfera de Júpiter tiene mucha actividad. Hay cambios en las bandas, remolinos (como ciclones y anticiclones), tormentas y relámpagos. Los remolinos se ven como grandes manchas ovaladas de color rojo, blanco o marrón.
Las dos manchas más grandes son:
- La Gran Mancha Roja (GMR): Es el remolino más grande del Sistema Solar. Es tan grande que cabrían varios planetas como la Tierra dentro de ella. Ha existido por al menos 300 años.
- La Pequeña Mancha Roja (PMR): Está al sur de la GMR y es un tercio de su tamaño. Se formó en el año 2000.
Júpiter tiene tormentas muy fuertes con relámpagos. Estas tormentas se forman cuando el agua se evapora y luego se condensa. Esto crea nubes brillantes y densas. Los relámpagos en Júpiter son mucho más potentes que en la Tierra, pero ocurren con menos frecuencia.
Contenido
Estructura de las capas atmosféricas
La atmósfera de Júpiter se divide en cuatro capas principales, desde la más baja hasta la más alta:
- La troposfera
- La estratosfera
- La termosfera
- La exosfera
A diferencia de la atmósfera terrestre, Júpiter no tiene una mesosfera. Júpiter tampoco tiene una superficie sólida. La capa más baja, la troposfera, se mezcla gradualmente con el interior líquido del planeta. Esto sucede porque las temperaturas y presiones son tan altas que el hidrógeno y el helio no tienen un límite claro entre ser gas y ser líquido.
Para estudiar la atmósfera, los científicos suelen considerar que la "superficie" de Júpiter está a una presión de 1 bar. La exosfera, la capa más alta, tampoco tiene un límite superior definido. Su densidad disminuye poco a poco hasta que se une con el espacio interplanetario a unos 5000 km por encima de la "superficie".
Las temperaturas en la atmósfera de Júpiter cambian de forma similar a las de la Tierra. En la troposfera, la temperatura baja a medida que subes, hasta llegar a un punto mínimo llamado tropopausa. En Júpiter, la tropopausa está a unos 50 km sobre las nubes visibles. Después, en la estratosfera, la temperatura vuelve a subir. En la termosfera, las temperaturas siguen aumentando mucho, llegando a unos 1000 K (más de 700 grados Celsius) a unos 1000 km de altura.
La troposfera de Júpiter tiene muchas nubes. Las nubes que vemos están hechas de hielo de amoníaco. Debajo de estas, se cree que hay nubes de hidrosulfuro de amonio y de agua. Las nubes de agua son las más densas y afectan mucho el clima de Júpiter. Esto es porque el agua tiene un alto calor de evaporación y es más abundante que el amoníaco o el ácido sulfhídrico.
Por encima de las nubes principales, hay varias capas de neblina. Estas neblinas se forman por la condensación de sustancias como hidrocarburos, que se crean en la parte superior de la estratosfera por la radiación ultravioleta del Sol que afecta al metano.
La termosfera de Júpiter, la capa más alta, tiene fenómenos como capas de airglow, auroras polares y emisiones de rayos X. También tiene la ionosfera, donde hay muchos electrones e iones. Las altas temperaturas de la termosfera (800-1000 K) no se entienden del todo. Podrían ser causadas por la absorción de energía del Sol, partículas cargadas de la magnetosfera de Júpiter, u ondas de gravedad que suben.
En los polos de Júpiter, la termosfera y la exosfera emiten rayos X. Las partículas de energía de la magnetosfera de Júpiter crean auroras brillantes alrededor de los polos. A diferencia de las auroras de la Tierra, que aparecen durante tormentas geomagnéticas, las de Júpiter son permanentes. En la termosfera de Júpiter se descubrió por primera vez el hidrógeno molecular protonado (H3+), un ion que ayuda a enfriar esta capa.
Composición química de la atmósfera de Júpiter
La composición de la atmósfera de Júpiter es muy parecida a la de todo el planeta. Es la atmósfera de gigante gaseoso que mejor conocemos. Esto es gracias a la sonda Galileo, que entró en la atmósfera de Júpiter el 17 de diciembre de 1995. También hemos aprendido mucho de otras misiones como Observatorio Espacial Infrarrojo (ISO) y Cassini, y de observaciones desde la Tierra.
Los dos gases principales en la atmósfera de Júpiter son el hidrógeno molecular (H2) y el helio. La cantidad de helio es un poco menor de lo que se esperaba. Una razón podría ser que parte del helio, al ser más denso, se ha condensado en el centro del planeta.
La atmósfera también contiene otros compuestos simples como agua, metano (CH4), ácido sulfhídrico (H2S), amoníaco (NH3) y fosfina (PH3). En las capas más profundas de la atmósfera, hay más carbono, nitrógeno, azufre y, posiblemente, oxígeno que en el Sol. Los gases nobles como el argón, kriptón y xenón también son más abundantes que en el Sol, pero el neón es mucho más escaso.
En la parte superior de la atmósfera de Júpiter, hay pequeñas cantidades de hidrocarburos simples como el etano y el acetileno. Estos se forman cuando el metano es afectado por la radiación ultravioleta del Sol y por partículas cargadas de la magnetosfera del planeta. Se cree que la presencia de dióxido de carbono, monóxido de carbono y agua en la atmósfera superior se debe a cometas que chocaron con Júpiter, como el cometa Shoemaker-Levy 9.
Las mediciones de las sondas espaciales nos han ayudado a entender las proporciones de diferentes tipos de átomos (isótopos) en la atmósfera de Júpiter. Por ejemplo, la cantidad de deuterio es de 2,25 ± 0,35 × 10−5. La proporción de 15N a 14N en Júpiter es más baja que en la Tierra.
Bandas, correas y chorros de aire en Júpiter
La superficie visible de Júpiter está dividida en varias bandas que son paralelas al ecuador. Hay dos tipos de bandas:
- Las zonas: Son de color claro.
- Las correas: Son de color más oscuro.
La gran Zona Ecuatorial (ZE) está entre los 7°S y 7°N de latitud. Por encima y por debajo de la ZE, están las Correas Ecuatoriales Norte y Sur (CEN y CES). Más lejos del ecuador, se encuentran las Zonas Tropicales Norte y Sur (ZTrN y ZTrS). Este patrón de correas y zonas continúa hasta las regiones polares, donde se ven un poco más tenues.
La diferencia de color entre zonas y correas se debe a la cantidad de nubes. Las zonas tienen más amoníaco, lo que crea nubes de hielo de amoníaco más densas y altas, haciéndolas más claras. Las correas, en cambio, tienen nubes más delgadas y bajas. La parte superior de la troposfera es más fría en las zonas y más cálida en las correas. No se sabe exactamente qué sustancias químicas dan a las bandas de Júpiter sus colores, pero podrían ser compuestos de azufre, fósforo y carbono.
Las bandas de Júpiter están delimitadas por fuertes corrientes de aire llamadas chorros de aire. Los chorros de aire que van hacia el oeste (retrógrados) se encuentran entre las zonas y las correas. Los que van hacia el este (progrados) marcan la transición de correas a zonas. La velocidad de estos vientos es muy alta en Júpiter, superando los 100 metros por segundo. Estos vientos se encuentran en las nubes de amoníaco.
El origen de la estructura de bandas de Júpiter no está del todo claro. Una teoría simple dice que las zonas son lugares donde el aire sube, y las correas son donde el aire baja. Cuando el aire rico en amoníaco sube en las zonas, se expande y se enfría, formando nubes altas y densas. En las correas, el aire baja, se calienta, y las nubes blancas de amoníaco se evaporan, dejando ver nubes más bajas y oscuras.
Las bandas y los chorros de aire de Júpiter son muy estables. Han cambiado muy poco a lo largo del tiempo. Sin embargo, el color y la intensidad de las bandas sí cambian con el tiempo.
Galería de imágenes
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Patrón de nubes en Júpiter.
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Velocidad de los vientos en la atmósfera de Júpiter.
Véase también
En inglés: Atmosphere of Jupiter Facts for Kids
