Trinoceronte

Porque 140 caracteres a veces no son suficientes

Júpiter para Curiosos

Después de 5 años y 35 minutos de “apretar el asterisco”, los científicos y técnicos de la misión Juno al planeta Júpiter han podido al fin descansar.  La nave se encuentra a esta hora “parqueada” comodamente en una elongada órbita alrededor del planeta, esperando los próximos “perijoves” para empezar a hacer un montón de ciencia.  Lo que es a mi como divulgador científico y maestro por igual, me encanta utilizar datos curiosos para acercarnos a la ciencia y en este caso para que entendamos la importancia que para todos en el mundo de las ciencias planetarias tiene esta misión.  He aquí una colección de datos curiosos sobre Júpiter, sus lunas y naturalmente sobre la sonda Juno que compile el día de la llegada de la nave al planeta.  Como siempre mis seguidores en twitter (los de verdad y los de mentiras) los leyeron primero allí.  Aquí los reproduzco agregando uno que otro detalle que no me cupo en 140 caracteres

“¡Hoy es día de #Jupiter! En lo sucesivo y hasta que se apaguen los quemadores de #Juno voy a soltar datos curiosos sobre el planeta y la misión
Julio 4 de 2016
http://bit.ly/trino-datos-jupiter

Ir rápido: Una imagen dice más que mil palabras1,000 TierrasSorpresasAuroras volcánicas. Júpiter mortalCámara fritaMisión suicidaLa patadita de la buena suerteJEDIHumedad en JúpiterJúpiter, un lugar “oscuro”Una forma anormal. Radiografiados por Júpiter. Miel de Júpiter. Enfant Terrible. Jupiter FM. La constelación magnética. Dínamo. Auroras a unos kilómetros. Auroras en esteroides. Una aplastante realidad.

Una imagen dice más que mil palabras

¿De qué tamaño es #Jupiter y su mancha roja? (¡fantástica animación de @PlanetarioMed!)
http://bit.ly/29kgKvt

Crédito: Planetario de Medellín

Crédito: Planetario de Medellín

1,000 Tierras

#Jupiter tiene un volumen 1421 veces mayor que la Tierra pero en él cabrían solo 901 Tierras
¿por qué?
http://bit.ly/29OCIaP

Crédito: Mark Garlick/Science Photo Library. Tomada de: Discover Magazine

Crédito: Mark Garlick/Science Photo Library. Tomada de: Discover Magazine

Este es un asunto un poco truculento.  Estamos acostumbrados a escuchar en astronomía, a veces, que el Sol es 100 veces más grande que la Tierra y otras que es millones de veces mayor ¿cuál es la verdad?.

Es importante que al comparar cuerpos astronómicos (o terrestres) siempre aclaremos si estamos comparando su tamaño (diámetro, radio, lado), su volumen o su masa.  Por ejemplo Júpiter tiene un tamaño (diámetro) 11.2 veces mayor que el de la Tierra.  Esto quiere decir que si se pone a Júpiter en una mesa habría que poner 11.2 Tierras una encima de la otra para igualarlo en “altura”.

Pero ¿cuántas tierras caben adentro de Júpiter?.

Un cuerpo esférico con un diámetro 11.2 veces mayor que la Tierra tiene un volumen aproximadamente 1400 veces mayor.  Eso significa que si fundiéramos la roca de ~1400 Tierras podríamos hacer una bola de roca fundida del tamaño de Júpiter.  Pero no significa que podamos acomodar las 1400 pelotas dentro de una esfera hueca con el tamaño del planeta.  Si se ponen una encima de otra las esferas dejan espacios vacíos entre ellas.  Como resultado, después de acomodar 1400 Tierras el volumen ocupado por ellas sería mayor a 1,400 veces el volumen de cada esfera. ¿Ven el problema?

Fue Johannes Kepler el primero en proponer una solución al problema.  Según Kepler si se acomodan con cuidado esferas, una encima de la otra en una configuración conocida como “cúbica centrada en la cara” (ver imagen abajo) del volumen ocupado por todo el conjunto solo el 74% sería ocupado por las bolas.  Sin embargo acomodar cientos de esferas una encima de otra en un arreglo tan ordenado sería más que una hazaña.  Si al contrario las lanzamos al azar adentro de una esfera hueca del tamaño de Júpiter, del volumen total de la esfera solo el 64% sería ocupado por las bolas más pequeñas.

Naranjas acomodadas de la forma más compacta según Kepler y acomodadas al azar

Naranjas acomodadas de la forma más compacta según Kepler y acomodadas al azar

En conclusión si usamos 64% x 1400 es decir unas 900 Tierras podríamos llenar el interior de Júpiter.  Pero si nos esforzamos con la paciencia de monje Tibetano podríamos acomodar hasta 75% x 1400 Tierras adentro del gigante, es decir casi 1,000 Tierras o 100 más que en el caso anterior.

Sorpresas

Cada misión a #Jupiter ha traído sorpresas: Pioneers, planeta líquido; Voyagers, anillos; Galileo, ¿poca agua?
http://bit.ly/29kh39y

Júpiter ha sido visitado por más de 6 sondas desde los años 70; la mayoría de ellas simplemente sobre volaron el planeta.  ¿Quién no recuerda las imágenes espectaculares de las Voyager que conocimos por estas latitudes en los años 80? Solo una de ellas (además de Juno por supuesto) se parqueo a su lado y estudio en detalle el planeta y sus lunas, la nave Galileo.  De todas hemos recibido detalles que no nos esperábamos.  Si bien en el trino original mencione que las Voyagers nos habían revelado la existencia de los anillos, mi buen amigo Julian Mauricio Arenas me corrigió.  Fueron las Pioneers las que descubrieron los anillos.  Las Voyagers nos trajeron otros secretos como por ejemplo la existencia de volcanes activos en la superficie de Io.  Estamos ansiosos por conocer los secretos que nos enviara Juno.

Auroras volcánicas

A diferencia de la Tierra, las partículas responsables de las auroras en #Jupiter son de Io y no del Sol  http://bit.ly/siderofilia-jupiter
http://bit.ly/29qLo86

Auroras de Júpiter en Ultravioleta. Crédito: NASA/HST

Auroras de Júpiter en Ultravioleta. Crédito: NASA/HST

El enlace en el trino apunta a una entrada de mi blog Siderofilia de Investigación y Ciencia que escribí a propósito del impresionante campo magnético de Júpiter.  La imagen arriba no acompañaba el trino original.

Júpiter mortal

Si viajaras al lugar donde esta #Juno hoy sin protección, morirías en menos de 1 hora
http://bit.ly/29xuqYE

Radiación en Júpiter

Los niveles de radiación en los cinturones de radiación de Júpiter dentro de los que se estará moviendo Juno pueden producir en casi cualquier cuerpo que pongamos allí una deposición de energía de varias decenas de millones de rads.  1 rad equivale aproximadamente a 0.002 calorías de radiación absorbidas por kilogramo.  Se calcula que una exposición sostenida de 200 rad empieza a producir quemaduras en la piel.  Los “rem” de la figura son unidades sutilmente diferentes a los rads.   Sin embargo para el cuerpo humano una exposición de 1 rem equivale aproximadamente a 1 rad.

Cámara frita

#JunoCam q’tomará las mejores fotos d’#Jupiter, se “freirá” por la radiación después de solo 7 órbitas
http://bit.ly/29u2fs0

Fotos de la JunoCam tomadas en el sobrevuelo de Juno a la Tierra en 2013

Fotos de la JunoCam tomadas en el sobrevuelo de Juno a la Tierra en 2013

Las primeras fotos que recibamos de Júpiter serán tomadas por la JunoCam, la única cámara en luz visible a bordo de Juno.  La cámara que tiene propósitos más de divulgación que de investigación científica, fue probada en su sobrevuelo a la Tierra (al recibir de nuestro planeta la patadita final que necesitaba para alcanzar a Júpiter) en el año 2013.  Lo triste es que los diseñadores calculan que la electrónica de la cámara se irá deteriorando por la exposición a la radiación a medida que avance la misión.  ¡Esperamos que se equivoquen!

Misión suicida

Hablamos del inició de #JunoMission, pero ¿cómo terminará?. ¡se suicidará dentro de #Jupiter!
http://bit.ly/29iQ26G

Es interesante anotar que una de las razones por las cuáles los diseñadores de la misión decidieron lanzarla a las nubes del planeta en lugar de dejarla vagar, tal vez frita por la radiación, alrededor del planeta por años, es el riesgo de contaminar sus lunas con “polizones” biológicos que puedan estar atrapados entre los fierros de la nave (obviamente en estado de hibernación microbiana).  ¡Muy cuidadosos!

La patadita de la buena suerte

#Juno recibió un empujón de la Tierra de 7 km/s. Nuestro planeta perdió 1 trillonesima de m/s
http://bit.ly/29u48Fo

JEDI

#Juno lleva a bordo un JEDI* para q’le ayude con la “Fuerza” (*Jupiter Energetic particle Detector)
http://bit.ly/29qUkKC

El sensor JEDI de partículas que lleva Juno

El sensor JEDI de partículas que lleva Juno

El JEDI es el sensor que nos ayudará a entender mejor el ambiente de radiación de Júpiter.  Es único en tanto permite capturar partículas de mucha energía provenientes de distintos ángulos al mismo tiempo.  Vamos a ver que nos dice sobre el medio ambiente de Júpiter.

Humedad en Júpiter

Es todavía un misterio cuánta agua, carbono o nitrógeno hay dentro de #Jupiter ¡#Juno ayúdanos!
http://bit.ly/29qUBNK

La cantidad de agua dentro de Júpiter es un misterio

La cantidad de agua dentro de Júpiter es un misterio.  Crédito: Markus Reugels / Rex Features

En los años 90 cuando una sonda atmosférica enviada por el orbitador Galileo se sumergió en la atmósfera encontró menos agua de la que esperaban los expertos jovianos.  Júpiter se formo muy lejos del Sol y debería contener grandes cantidades de agua y otras sustancias volátiles.  Hoy no sabemos si fue un golpe de mala suerte (si la sonda cayo en un sitio de la atmósfera de Júpiter particularmente seco) o si es el estado general de la atmósfera del planeta.  Juno nos ayudará a resolver el misterio.

Júpiter, un lugar “oscuro”

Con los enormes paneles solares de #Juno a la distancia de #Jupiter se pueden encender… 5 bombillos
http://bit.ly/29qW7zq

Los enormes paneles de Juno en el laboratorio antes de ser lanzados

Los enormes paneles de Juno en el laboratorio antes de ser lanzados

Juno no es una nave con paneles solares sino más bien unos paneles solares con instrumentos científicos. Las grandes aspas que caracterizan la nave le garantizan la energía necesaria para operar en el espacio.  A diferencia de otras sondas jovianas, Juno es la primera que no lleva baterías nucleares en su periplo.  Toda su energía viene del Sol.  Pero a la distancia de Júpiter el brillo del Sol es casi 25 veces menor que en la Tierra, lo que hace más complicado la operación de una nave hambrienta de energía.

Una forma anormal

La órbita de #Juno no es una elipse normal (precesa) porque #Jupiter no tiene una forma normal
http://bit.ly/29hVDtd

La órbita de Juno no se cierra sobre si misma debido a la forma del planeta

La órbita de Juno no se cierra sobre si misma debido a la forma del planeta

Desde la escuela nos enseñan que todos los cuerpos astronómicos pequeños dan vuelta alrededor de los más grandes en perfectas órbitas elípticas (ovaladas), que se repiten hasta la eternidad, tal y como lo demostró Newton hace unos de 350 años.  No ese es el caso de las órbitas de las naves como Juno que se aproximan a gigantes achatados como Júpiter.  Al no ser completamente esféricos sus campos gravitacionales no son tan perfectos como se los imagino Newton y de la misma forma las órbitas son imperfectas también.

Júpiter es casi 10% más pequeño en los polos que en el ecuador

Júpiter es casi 10% más pequeño en los polos que en el ecuador

Radiografiados por Júpiter

De modo que quisieras estar donde estará #Juno hoy…
http://bit.ly/29hZXNt

Radiación en Júpiter

Unas horas en los cinturones de radiación de Júpiter, entre los que se estará moviendo Juno en los próximos meses, equivalen a tomarse 100 millones de radiografías dentales.  ¡Mejor nos quedamos en casa!

Miel de Júpiter

La densidad media d’#Jupiter es aproximadamente la misma del Sol y de la miel de Maple
http://bit.ly/29xI0Lu

Densidad media de Júpiter

Si metes a Júpiter en un recipiente gigante (de dimensiones astronómicas literalmente) y lo revuelves con fuerza por mucho tiempo (como preparando una natilla ¡pero aún más!), la sustancia resultante tendría la misma consistencia de la miel.  Es importante aclarar que no es que esa sea la consistencia del interior del planeta, que es más denso que eso por la presión.  Como me decía alguien en twitter, Júpiter es literalmente un buen destino para planear una “luna de miel”.

Enfant Terrible

Cuando #Jupiter nació era dos veces más grande de lo que lo vemos ahora
http://bit.ly/29iVnLa

Júpiter en el pasado

A diferencia de la Tierra que esta hecha de “fluidos” relativamente incompresibles (no “incomprensibles”, ¡pilas!), Júpiter se ha venido comprimiendo desde que nació.  Lo hace actualmente a un ritmo de 2 centímetros por año, aunque mide de lado a lado 140 millones de centímetros de modo que no lo veremos desaparecer pronto.  Al comprimirse se calienta y ese calor lo emite en la forma de luz infrarroja.  La cantidad de luz que produce de esa forma es más o menos igual a la que le llega desde el Sol.  En comparación la cantidad de calor que produce nuestro planeta (principalmente por la radiactividad de sus rocas) es 1,000 veces menor que la que recibe del Sol.

Jupiter FM

#Jupiter es la segunda estación de radio más poderosa del Sistema Solar
http://bit.ly/29xJQMr

Las ondas de radio son producidas por partículas cargadas (principalmente electrones) que se mueven en bucles en el campo magnético del planeta.  Fue precisamente observando estas ondas de radio que supimos antes de que llegará cualquier nave, que Júpiter tenían un poderoso campo magnético.

La constelación magnética

Si pudiéramos ver la magnetósfera de #Jupiter en el cielo esta noche ¡sería más grande que la luna!
http://bit.ly/29xLy0p

Estamos hablando de ver un “cuerpo” situado a más de 700 millones de kilómetros de la Tierra ¡nada más miren el tamaño de esto visto en el cielo!  Y eso sin mencionar que la cola de la magnetosfera va hasta más allá de Saturno de modo que en ciertas condiciones la magnetosfera podría cubrir buena parte del cielo nocturno.

Dínamo

Después de #Juno el dínamo de #Jupiter (donde nace su magnetismo) será el mejor entendido de Sistema Solar
http://bit.ly/29nJZkH

Dinamo de Júpiter

Simulación que muestra la compleja estructura del dínamo de Júpiter en el interior del planeta. Crédito: J. Wicht, MPS

El “dínamo” es un complejo mecanismo físico responsable por convertir un minúsculo campo magnético en una monstruosa envoltura de campos y partículas alrededor de un planeta.  Funciona donde haya un fluido capaz de conducir la electricidad (en este caso el interior de Júpiter es en un 80% un líquido conductor hecho de Hidrógeno), rotación y mucha turbulencia (inducida por el calor que produce el planeta).  La Tierra también tiene su dinamo, pero este solo opera en el núcleo del planeta.  A diferencia del dínamo de la Tierra, que debería ser el mejor entendido, el dínamo de Júpiter es “visible” sin impedimentos si se pone lo suficientemente cerca un sensor de campo magnético.  Esto es lo que hará justamente Juno.  En la Tierra la cosa es mas complicada porque entre el dínamo y nuestros instrumentos hay medio planeta de roca (el manto de la Tierra) y una capa sólida con propiedades magnéticas (la corteza de la Tierra) que interfiere en las observaciones.  Es por eso que el de Júpiter después de Juno será el dínamo mejor entendido del Sistema Solar.

Auroras a unos kilómetros

Así se ven las auroras de #Jupiter desde 150 millones de kilómetros ¿se imaginan las imágenes de #Juno tomadas a menos de 500,000 km?
http://bit.ly/29nLpf6

Crédito: NASA/HST

Crédito: NASA/HST

Esta imagen fue tomada con el telescopio espacial Hubble a más de 700 millones de kilómetros de Júpiter (no 150 millones como dije en el trino).  Las imágenes son tomadas en ultravioleta (por eso se ven de colores un poco extraños).  Ya se imaginaran las imágenes que vamos a recibir de Juno que tiene las “narices” pegadas a Júpiter.  ¡Este pensamiento solo me hace salivar!

Auroras en esteroides

Las auroras de #Jupiter son 5 veces más grandes que las de la Tierra… perdón, ¡que toda la Tierra completa!
http://bit.ly/29wJ1UA

Auroras de Júpiter y auroras de la Tierra

El montaje lo capture durante una de las ruedas de prensa previas a la llegada de Juno. La imagen de las auroras de Júpiter es del Hubble

Una aplastante realidad

Si pusiéramos a la Tierra en el centro de #Jupiter se aplastaría hasta un tamaño similar al de Marte
http://bit.ly/29lUnLe

Tierra y Marte

Se calcula que la presión en el centro de Júpiter es inmensa: 80 millones de veces mayor que la presión en la atmósfera de la Tierra (que es a su vez igual a 10 toneladas por metro cuadrado).  A esas presiones la materia se comporta de formas todavía desconocidas (los experimentos más extremos en la Tierra solo logran producir presiones cercanas a los 5 millones de atmósferas).  Lo que si sabemos es que cualquier material por duro que sea ocuparía un volumen mucho menor que el que ocupa en el vacío.  Así, si la Tierra fuera transportada hasta allí, a las inmensas presiones reinantes en este infierno posiblemente se contraería hasta el tamaño de Marte (tal vez más o menos, no sabemos exactamente).  Incluso el hipotético núcleo rocoso que se sospecha tiene el planeta y que pesa hasta 14 veces lo que pesa la Tierra esta comprimido a un tamaño similar al de nuestro planeta.

 

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