Sobre cad¨¢veres en el vecindario y tormentas perfectas

A menudo hablamos de destinar fondos a la investigaci¨®n del espacio y de c¨®mo esto nos ayuda a entender fen¨®menos para los cuales todav¨ªa no tenemos aqu¨ª abajo una comprensi¨®n completa. Hay muchos ejemplos de un quid pro quo (algo a cambio de algo) que a veces se manifiesta de un modo m¨¢s obvio que otras. Para m¨ª uno de los m¨¢s paradigm¨¢ticos se encuentra en el estudio de Venus. Aqu¨ª al lado, nada m¨¢s salir de nuestro planeta tenemos un mundo infernal, cubierto perpetuamente de nubes, hostil a la vida y sin agua. El cad¨¢ver empalado de un mundo hermano, gemelo al nuestro, pero de colinas suavemente onduladas donde hubiesen podido correr los Hobbits, pero que con su atm¨®sfera gruesa y sus gotitas de ¨¢cido sulf¨²rico deja poco margen para el juego de la vida. El pasado de Venus tiene nombre y apellidos, se llama ¡°Efecto Invernadero¡± y siempre he pensado que es como esos cuerpos decapitados que se colocaban a las puertas de las ciudades conquistadas para advertir de lo que eran capaces de hacer los vencedores. Ah¨ª est¨¢, nada m¨¢s salir a la izquierda, en direcci¨®n al Sol. Deber¨ªa ser una buena llamada de atenci¨®n para prevenir nuestra cat¨¢strofe. Esa a la que estamos abocados de cabeza si no cambiamos el modo en el que abordamos la emisi¨®n de gases de efecto invernadero a la atm¨®sfera en nuestro planeta. No queda tiempo. Hagamos algo.

Y dicho esto, hablemos de tormentas. Si alguien mirase nuestro sistema solar en la distancia probablemente llegase a la conclusi¨®n de que aqu¨ª tenemos un Sol, un gran planeta gigante que es J¨²piter y un mont¨®n de escombros, incluidos nosotros. De hecho el gran planeta tiene el doble de masa que todos los planetas, asteroides y cometas juntos. Todo lo dem¨¢s que orbita el Sol no nos llegar¨ªa ni para construir medio planeta como J¨²piter. Es el m¨¢s grande, el m¨¢s masivo y tambi¨¦n el m¨¢s r¨¢pido rotando, el que tiene el d¨ªa m¨¢s corto. Aqu¨ª nos quejamos, pero all¨ª un d¨ªa no cunde nada. Su ecuador completa una ¨®rbita en 9 horas, 50 minutos y 28 segundos. Eso s¨ª, se ganan 4 minutos y 47 segundos mud¨¢ndose a los polos donde la rotaci¨®n es m¨¢s lenta. Este fen¨®meno se llama rotaci¨®n diferencial y, aparte de hacer que el d¨ªa sea m¨¢s largo a medida que nos alejamos del ecuador hacia los polos, tambi¨¦n es un fen¨®meno que se observa en las estrellas y nos ense?a que no estamos tratando con cuerpos s¨®lidos, sino que son fluidos. De hecho el gigante J¨²piter est¨¢ hecho mayoritariamente de los elementos m¨¢s ligeros que existen en el universo, hidr¨®geno y helio en su atm¨®sfera, con metano y amoniaco, vapor de agua y otros gases en peque?as cantidades. Se parece m¨¢s al Sol en su composici¨®n que a nosotros.

La mayor tormenta

J¨²piter no tiene una superficie s¨®lida, pero su atm¨®sfera, un lugar turbulento, con v¨®rtices de gran tama?o entre los 100 y los 1000 Km, presenta algunos patrones atmosf¨¦ricos estables, como la Gran Mancha Roja. La Gran Mancha Roja es la tormenta m¨¢s larga y grande del sistema solar. Parece que al rey romano de los dioses y los hombres le gusta ser el primero de la clase en todo. La Gran Mancha Roja da una vuelta completa, en sentido contrario a las agujas del reloj, cada seis d¨ªas y ha sobrevivido al menos tres siglos. Su longevidad se puede explicar por la ausencia de una superficie s¨®lida inmediatamente bajo las nubes presentes en la atm¨®sfera del planeta.

En la Tierra, los patrones de la atm¨®sfera cambian cuando se mueven entre el mar y la parte s¨®lida o cuando llegan a terreno monta?oso, es f¨¢cil de ver cuando se observa la evoluci¨®n de los huracanes. Los ciclones crecen engullendo continuamente nubes m¨¢s peque?as y obteniendo energ¨ªa de ellas para que sigan girando. Los ciclones que se observan en el polo norte de J¨²piter son similares a los patrones de turbulencia en el oc¨¦ano terrestre. Es importante recordar que el agua y el aire son ambos fluidos y desde la f¨ªsica los podemos estudiar exactamente igual.

Pero tambi¨¦n podemos aprender otras muchas cosas del gigante. En la Tierra, y en Venus y Marte, los patrones del tiempo meteorol¨®gico son resultado del movimiento de las masas de aire. La energ¨ªa del Sol, al ser absorbida en la superficie y en la atm¨®sfera del planeta, provoca este movimiento. En J¨²piter ocurre algo diferente, y es que el planeta en s¨ª, debido a su gran tama?o, todav¨ªa retiene parte de la energ¨ªa de su formaci¨®n hace 4500 millones de a?os. El resultado es que todav¨ªa emite casi el doble de energ¨ªa en el infrarrojo que la que le llega del Sol y que la temperatura aumenta con la profundidad. Estamos, por tanto, ante un fluido calentado desde fuera y desde dentro. Una manera eficiente de transportar calor es el fen¨®meno conocido como convecci¨®n, similar al fen¨®meno que observamos cada vez que vemos hervir una crema de calabaza. Si adem¨¢s pusi¨¦semos a rotar la sopa densa en la cazuela generar¨ªamos el mismo tipo de movimientos que observamos en J¨²piter conocidos como vientos zonales con velocidades de hasta 500 km/h o en atm¨®sfera de la Tierra a m¨¢s baja velocidad. Las zonas de colores en el planeta se corresponden al material fr¨ªo que se hunde y material caliente que asciende.

Este tipo de informaci¨®n la obtenemos de sondas kamikazes como la sonda Galileo. Tambi¨¦n de impactos de cometas en la atm¨®sfera del gigante como el del Shoemaker-Levy 9 en 1993. Ahora tenemos a Juno, una nave espacial que entr¨® en la ¨®rbita de J¨²piter en 2016, y que cada 53 d¨ªas pasa a tan solo 5000 km de la parte superior de las nubes del planeta. A tan corta distancia, los instrumentos de Juno pueden detectar ondas de radio emitidas por rayos, lo que le permite ver a trav¨¦s de las nubes de tormenta. En J¨²piter se han vislumbrado tormentas el¨¦ctricas y auroras boreales, ciclones y anticiclones, impactos de cometas y v¨®rtices gigantes centenarios, ?se puede ser m¨¢s fascinante?

Eva Villaver es investigadora del Centro de Astrobiolog¨ªa, dependiente del Consejo Superior de Investigaciones Cient¨ªficas y del Instituto Nacional de T¨¦cnica Aeroespacial (CAB/CSIC-INTA).

Vac¨ªo C¨®smico es una secci¨®n en la que se presenta nuestro conocimiento sobre el universo de una forma cualitativa y cuantitativa. Se pretende explicar la importancia de entender el cosmos no solo desde el punto de vista cient¨ªfico sino tambi¨¦n filos¨®fico, social y econ¨®mico. El nombre ¡°vac¨ªo c¨®smico¡± hace referencia al hecho de que el universo es y est¨¢, en su mayor parte, vac¨ªo, con menos de un ¨¢tomo por metro c¨²bico, a pesar de que en nuestro entorno, parad¨®jicamente, hay quintillones de ¨¢tomos por metro c¨²bico, lo que invita a una reflexi¨®n sobre nuestra existencia y la presencia de vida en el universo. La secci¨®n la integran Pablo G. P¨¦rez Gonz¨¢lez, investigador del Centro de Astrobiolog¨ªa; Patricia S¨¢nchez Bl¨¢zquez, profesora titular en la Universidad Complutense de Madrid (UCM); y Eva Villaver, investigadora del Centro de Astrobiolog¨ªa.

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