Sin duda alguna, uno es una de las misiones más importantes que la NASA ha lanzado jamás.

Se trata de una sonda que superó todas las expectativas, sobreviviendo durante años tras la fecha de finalización de su misión original en una región del espacio que suele ser letal para las sondas.

Es el orbitador planetario más distante de la NASA. Investiga el planeta más grande de nuestro sistema solar y lo que ha aprendido allí ha sacudido nuestra comprensión de todo lo que creíamos saber sobre Júpiter, su formación, su composición y los mecanismos que le otorgan un campo magnético tan potente.

Pero Juno no se detuvo ahí. Ha investigado IO, Ganímedes y Europa. Ha estudiado auroras y las erupciones volcánicas más grandes que jamás hayamos visto en nuestro sistema solar.

Y a medida que esta increíble sonda ha llegado a la conclusión de su misión extendida, es hora de hacerse la pregunta.

¿Qué ha visto Juno? Soy Rafael González y estás viendo Astrum. Acompáñame hoy en este supermontaje mientras exploramos los descubrimientos que Juno ha realizado en torno a Júpiter a lo largo de los años.

Y como todas las buenas historias, este es un relato que termina con un giro inesperado.

Así que empecemos desde el principio. En lo que respecta a las misiones de la NASA, Juno es un proyecto de presupuesto medio con un gasto total que inicialmente se esperaba que fuera de unos 1100 millones de dólares a lo largo de su tiempo de emisión.

Actualmente, Juno es una nave espacial enorme de 20 m de diámetro y realmente tiene que serlo porque a diferencia de las sondas anteriores que hemos enviado y que funcionan con generadores termoeléctricos de radioisótopos, Juno es una nave espacial que funciona con energía solar y solo recibe el 4% de la luz solar que recibiría en los alrededores de la Tierra.

Esto significa que aunque estos paneles son gigantescos, solo puede generar algo más de 400 W.

Fue lanzada el 5 de agosto de 2011 utilizando un cohete Atlas 5. Escapar de la atmósfera terrestre y entrar en órbita es una de las partes más arriesgadas de toda la misión, pero todo salió a pedir de boca y menos de una hora después del despegue ya se encontraba en una trayectoria de escape de la Tierra.

El viaje de Juno a Júpiter fue interesante, ya que tras escapar de la gravedad terrestre se dirigió al espacio profundo.

En ese momento, realizó un pequeño encendido de sus motores y se dirigió directamente de vuelta a la Tierra, alcanzándola dos años después de su primer lanzamiento.

Tal vez te preguntes por qué harían eso. Bueno, la respuesta es muy ingeniosa. Cuando Juno llegó de nuevo a la Tierra, la gravedad terrestre empezó a atraer a Juno hacia ella.

Esta influencia gravitatoria aumentó la velocidad de Juno en más de 14,000 km/h, lanzándola como una onda a velocidades máximas hacia Júpiter.

Este método es más eficiente en cuanto a combustible que encender los motores de la sonda para llegar allí.

Tras un monumental viaje de 5 años que cubrió 2,800 millones de kilómetros, Juno entró en órbita alrededor de Júpiter en 2016.

Su misión principal consistía en 33 órbitas polares al gigante gaseoso y su aproximación más cercana volando a solo 4200 km sobre la atmófera joviana.

Estar cerca de Júpiter es un gran problema en lo que respecta a los delicados instrumentos científicos.

Verás, Júpiter tiene un cinturón de radiación extremadamente potente alrededor del planeta, lo suficientemente potente como para achicharrar la mayoría de los componentes electrónicos con facilidad.

¿Recuerdas la anterior sonda de Júpiter Galileo? Galileo se enfrentó a una serie de contratiempos debido a los daños recibidos por la radiación de Júpiter, ya que su órbita pasaba justo por el medio del cinturón de radiación.

Por ello, los planificadores de la misión estaban ansiosos por evitar que eso se repitiera en la medida de lo posible.

Estar cerca del planeta significa que Juno pasaría directamente a través de ese cinturón de radiación mortal.

Esta es la razón por la que la vida útil prevista de la misión de la sonda, para empezar, no superaba los 20 meses en órbita y no se esperaba que algunos instrumentos duraran más de los primeros 8 o 9 meses.

Para intentar prolongar lo inevitable, Kuno fue rodeada por una capa de titanio de 1 cm de espesor para proteger los componentes internos de ser achicharrados.

Es algo así como un tanque yendo al espacio. Pero si esto sería suficiente o no, era algo de lo que los científicos no estaban seguros inicialmente.

Entonces, ¿qué hay de la misión de Juno? Bueno, lamentablemente el plan inicial era que Juno no centrara su atención en ninguna de las lunas, sino que se concentrara en el propio Júpiter.

Mediría la cantidad de agua en la atmósfera de Júpiter para determinar qué teoría de formación planetaria es la correcta.

Observaría profundamente la atmósfera de Júpiter para medir la composición, la temperatura, los movimientos de las nubes, etcétera.

También cartografiaría los campos magnético y gravitatorio de Júpiter. Ya sabemos que el campo magnético de Júpiter es enormemente interesante debido a su fuerza y tamaño.

¿Sabías, por ejemplo, cómo se vería si el campo magnético de Júpiter fuera visible en nuestro cielo?

Este es el tamaño con el que aparecería. Juno exploraría y estudiaría particularmente la magnetosfera de Júpiter cerca de los polos del planeta, especialmente las auroras, las luces del norte y del sur de Júpiter, proporcionando una nueva perspectiva sobre cómo el enorme campo magnético del planeta afecta a su atmósfera.

De esta manera, Juno seguiría de cerca los pasos de su homónima. El nombre de Juno proviene de la mitología greco-romana.

El dios Júpiter corrió un velo de nubes a su alrededor para ocultar sus travesuras, pero su esposa, la diosa Juno, fue capaz de mirar a través de las nubes y ver la verdadera naturaleza de Júpiter.

Un nombre muy apropiado, de hecho. El 5 de julio de 2016, Juno llegó con éxito a Júpiter y se insertó en una órbita polar.

Adoptó una órbita perpendicular que rozaba el planeta en su punto más cercano, a solo 4200 km por encima de la atmósfera de Júpiter en su perijob y a 8,100,000 km en su apojo el perijobe es el punto de la órbita de una nave espacial en el que está más cerca de Júpiter y un apojove es justo lo contrario.

Es el punto de una órbita en el que la nave espacial está más alejada de Júpiter.

Cada órbita tardaba 53 días en completarse y el plan original de la NASA para Juno era que completara sus 33 órbitas al final de su misión en 2018 con un encendido de motores por el camino para llevar a Juno a una órbita cercana de 14 días hacia el final.

Sin embargo, este encendido se canceló más tarde, ya que se consideró más seguro. Así que Juno permaneció en su posición orbital más larga hasta 2021.

A pesar de toda la preocupación por la longevidad de Juno, resultó que no había de qué preocuparse debido, en parte a un sorprendente descubrimiento que Juno hizo al entrar en el campo magnético de Júpiter.

Una de las razones por las que Juno se acercó tanto al planeta fue para evitar el potente cinturón de radiación de Júpiter.

Pero hay un hueco donde termina el planeta y comienza el cinturón de radiación y Juno enhebró la aguja para aprovechar eso.

Existía cierta preocupación de que Juno recibiera una enorme dosis de radiación de las partes del cinturón de radiación que sí atravesó, pero la radiación fue en realidad 10 veces menor de lo esperado en esas zonas.

Genial para la salud de la sonda. Esto fue un golpe de suerte para la NASA, para Juno y para nosotros.

Por supuesto, otra ventaja de la minúscula distancia entre Juno y Júpiter en su aproximación más cercana es que hemos podido ver Júpiter con un detalle sin precedentes.

Las primeras imágenes de los polos de Júpiter en particular dejaron a la gente sin aliento.

Algunos incluso dicen que los científicos ni siquiera habrían reconocido el planeta a partir de estas imágenes.

Simplemente nadie esperaba lo que vieron. Lo que estás viendo aquí son muchos ciclones alrededor del polo sur.

Lo que es notable es que el planeta se ve muy diferente de lo que estamos acostumbrados a ver en Júpiter, es decir, sus grandes bandas.

Sin embargo, en esta imagen se ha aumentado el contraste para ver los detalles. El ojo humano vería algo más parecido a esto.

Esta imagen es también un mosaico de varias imágenes para mostrar el lado diurno en todos los lados del planeta.

El polo norte no está tan claro, ya que está en invierno y algunas partes del polo están en noche constante.

Uno también tiene la capacidad de observar profundamente la atmósfera de Júpiter utilizando un radiómetro de microondas que fue diseñado específicamente para esta nave espacial.

Al usarlo, los científicos pudieron ver la cantidad de amoníaco en la atmósfera. Lo que no esperaban ver era esta banda de amoníaco alrededor del Ecuador.

El amoníaco aparece de color naranja en esta imagen. El pilar desciende desde la cima de las nubes más de 350 km, el límite de lo que el MWR puede ver.

Los científicos se quedaron perplejos por esto, ya que esperaban ver una distribución uniforme de amoníaco por todo el planeta.

Pensaron que los gases de la atmósfera simplemente se mezclarían o al menos se mantendrían en el patrón de bandas del planeta, pero estos resultados estuvieron lejos de eso.

Esto muestra lo variable que es el planeta bajo la capa superior de nubes. Pero una de las mayores revelaciones sobre Júpiter no fue su capa de nubes, sino algo mucho más profundo.

Durante décadas, los científicos discutieron cómo era el núcleo de nuestro gigante gaseoso más grande.

Era sólido o inexistente por completo. Y en 2017 la misión Juno de la NASA hizo que ese debate fuera irrelevante de la noche a la mañana.

Los datos de Juno sugirieron que ambos bandos estaban equivocados y revelaron una tercera opción que nadie esperaba.

El núcleo de Júpiter no es sólido, pero tampoco está ausente. Es difuso. Y eso es un problema porque trastocó todo lo que creíamos saber sobre la formación de Júpiter, su interior e incluso su extraño campo magnético.

Déjame que te lo explique. Durante décadas, dos teorías enfrentadas dominaron la conversación científica sobre el núcleo de Júpiter.

Muchos apoyaban la teoría del colapso gravitatorio, que sugiere que Júpiter se formó directamente a partir del colapso de una nube de gas bajo su propia gravedad.

Esto habría ocurrido en los confines exteriores más fríos del sistema solar antes de que Júpiter migrara a su ubicación actual.

En este escenario, el gigante gaseoso no tendría núcleo alguno. Sería simplemente un pastel de capas de gas en agitación de un lado a otro.

Pero esta teoría no convenció a toda la comunidad científica. Otros estaban casi seguros de que el núcleo de Júpiter era sólido, compuesto de elementos pesados como carbono, nitrógeno, oxígeno, magnesio, silicio e hierro.

A medida que este núcleo sólido se hacía más y más grande, su gravedad empezó a capturar más hidrógeno y helio, arremolinándolos durante millones de años para formar el planeta que todos reconocemos hoy.

Intuitivamente, esto parece tener sentido. Nuestros modelos de formación del sistema solar sugerían que los planetas gigantes podrían crearse de esta manera, ya que el hielo y la roca se condensarían primero en la nebulosa solar exterior, capturando gases con su gravedad a medida que migraban hacia el interior.

Esta teoría, conocida como el modelo de acreción del núcleo, predecía un núcleo denso y bien definido, con un límite claro que separaba el centro compacto de las capas de gas circundantes.

Para resolver el debate, las primeras misiones a Júpiter intentaron por turnos discernir qué hay bajo la dramática atmósfera del gigante rojo.

Hacia la década de 1990, los científicos sabían que Júpiter era rico en elementos pesados, lo que implicaba que el planeta estaba hecho de algo más que solo hidrógeno y helio.

La Misión Galileo también encontró pruebas de que el campo magnético de Júpiter debe generarse de alguna manera mediante hidrógeno metálico líquido en su interior.

Pero si el núcleo es puramente líquido, ¿cómo se formó Júpiter en primer lugar? La teoría estándar de la formación planetaria requiere un núcleo sólido para iniciar la captura de gas.

Si Júpiter tuvo alguna vez un núcleo así, pero de alguna manera lo perdió, ¿cómo sucedió eso?

Podría estar completamente equivocado todo lo que sabemos sobre cómo se forman los gigantes gaseosos.

A pesar de las exitosas misiones a Júpiter, la estructura del planeta seguía siendo un misterio.

Los datos recopilados no eran lo suficientemente precisos para determinar si su núcleo era sólido o difuso, de qué está hecho o cómo genera exactamente un campo magnético tan masivo.

Pero todo eso cambió gracias a los descubrimientos de Juno. A diferencia de la Galileo, que la precedió, Juno fue construida específicamente para cartografiar el campo gravitatorio del planeta con gran detalle, unas 100 veces mejor que los mapas anteriores.

Cuando entró en órbita el 4 de julio de 2016, comenzó a trazar una órbita altamente elíptica, descendiendo en picado una y otra vez desde varios ángulos.

Una trayectoria que hizo a esta sonda increíblemente sensible a los cambios minúsculos en la gravedad de Júpiter.

Pero, ¿por qué nos interesa la gravedad en primer lugar? ¿Qué tenía eso que ver con averiguar de qué está hecho el núcleo de Júpiter?

Bueno, todos hemos visto la gravedad representada así, como un cono perfectamente redondo, igual por todos lados.

Siento decirte que este diagrama es un poco simplista. Para que la gravedad de un planeta sea completamente uniforme así, la distribución de la masa en su interior también tendría que ser perfectamente uniforme.

En realidad, si haces un zoom muy cercano, sus campos gravitatorios se parecen un poco más a esto.

Los planetas están compuestos por muchos elementos y materiales diferentes, cada uno con sus propias masas, densidades y distribuciones.

Estas diferencias se reflejan como variaciones diminutas. Casi imperceptibles en el campo gravitatorio de un planeta.

Por eso, el campo gravitatorio de la Tierra es en realidad ligeramente diferente sobre las montañas que sobre las llanuras.

Y por eso los científicos están tan obsesionados con cartografiar el campo gravitatorio de Júpiter con una precisión increíble.

A medida que la gravedad de Júpiter fluctuaba, hacía que Juno acelerara o frenara. La nave espacial era tan precisa que podía detectar cambios en la velocidad tan sutiles como 0,01 mm por segundo.

Al mismo tiempo, Juno emitía continuamente una señal de radio constante de vuelta a la Tierra que los científicos podían descodificar utilizando el efecto Doppler.

Donde la gravedad era más fuerte, Juno aceleraba y percibíamos una onda de mayor frecuencia, mientras que una deceleración debida a una gravedad más débil resultaba en una onda de menor frecuencia.

Al repetir esto una y otra vez, los científicos crearon un mapa muy preciso del campo gravitatorio de Júpiter, que refleja directamente cómo está dispuesta su masa en el interior.

Mientras que la Misión Galileo logró pintar la gravedad de Júpiter a grandes rasgos, Juno la enfocó con nitidez absoluta y lo que reveló sobre el núcleo de Júpiter pilló a los investigadores por sorpresa.

Como he dicho, resulta que ambas teorías sobre el núcleo de Júpiter estaban equivocadas. Parece tener un núcleo, pero no es sólido como pensábamos, es difuso.

En lugar de ser una bola densa y compacta, es diluido, mezclándose gradualmente con las capas ricas en hidrógeno que tiene encima.

No parece tener límites definidos. También es mucho más ancho de lo esperado, abarcando aproximadamente la mitad del radio del propio Júpiter.

Los hallazgos desencadenaron rápidamente una oleada de preguntas, incluyendo si nuestra comprensión de cómo se formó Júpiter necesitaba una actualización a la luz de estos nuevos y emocionantes datos de Juno.

Pronto surgió una teoría popular para explicar este descubrimiento inesperado, que Júpiter tuvo un núcleo sólido para empezar, pero una colisión catastrófica en su historia temprana lo destrozó y lo mezcló con los gases ligeros circundantes para darnos el núcleo difuso que vemos hoy.

El único problema es que nuestro modelo estándar de cómo se forman los planetas gigantes como Júpiter no funciona sin un núcleo sólido.

Así que o bien la naturaleza difusa de Júpiter se desarrolló de alguna manera más tarde o nuestros modelos están equivocados.

De todos modos, para que ocurriera una fragmentación tan dramática, la colisión debió ser masiva, posiblemente con otro planeta joven.

Los científicos especulan que hasta la mitad del núcleo de Júpiter podría haberse originado a partir de los restos de este planeta.

Era una teoría bastante ingeniosa, excepto por un contratiempo inesperado. Un curioso equipo de investigadores intentó modelar esta colisión gigante utilizando un superordenador.

Querían emular el evento exacto que conduciría a los resultados que Yuno nos mostró. Así que diseñaron varios escenarios posibles de un objeto masivo colisionando con un planeta del tamaño de Júpiter y realizaron múltiples simulaciones variando el tamaño del protoplaneta Júpiter y el ángulo y la velocidad de la colisión.

Pero por más que lo intentaron, no pudieron encontrar un evento que condujera al núcleo difuso que Juno nos mostró.

Cada vez que lo intentaban, los modelos hacían lo mismo. El impacto sacudiría inicialmente el planeta hasta su núcleo, pero después de un tiempo, el material rocoso denso se asentaría de nuevo, como el sedimento en el fondo de un vaso.

No se disolvió en el resto del planeta. Reaparecería un límite nítido, separando claramente el núcleo de las capas exteriores de hidrógeno.

No encajaba con los datos de Juno, así que hubo que volver a empezar de cero.

Curiosamente, la siguiente pista en este rompecabezas no vino de Júpiter en absoluto, vino de su vecino de al lado.

Bueno, eso si consideras que estar a 648 millones de kilómetros es estar al lado.

Sabemos desde 2014 que las ondas en los anillos de Saturno son causadas por vibraciones en el interior del planeta.

Esto nos da una idea de cómo podría ser el núcleo del planeta, de forma similar a como los terremotos nos permiten estudiar el interior de la Tierra.

Cuando los investigadores combinaron los datos del campo gravitatorio de Casini con estas mediciones de ondas, se dibujó una imagen asombrosa.

Estas observaciones muestran que al menos parte del interior profundo de Saturno no presenta convección.

Esto es algo muy importante. En el interior de un planeta gigante como Saturno, el calor intenta escapar constantemente.

Normalmente eso sucede a través de la convección. Es lo que ocurre constantemente en el manto de la tierra o cuando calientas una sopa.

Los fluidos calientes suben a la superficie, se enfrían y luego vuelven a bajar solo para calentarse y subir de nuevo.

Así una y otra vez. Si Saturno fuera totalmente convectivo, mezclaría elementos pesados por todo su interior.

No habría ninguna región central densa en absoluto. Todo el conjunto sería una sopa homogénea completamente mezclada.

Pero si fuera parcialmente estable frente a la convección, esperaríamos ver un gradiente de material con elementos más pesados concentrados hacia el centro y disminuyendo hacia el exterior.

Y eso es exactamente lo que muestran los datos. Los investigadores publicaron sus hallazgos en 2021, argumentando que la única manera de explicar los datos de las ondas de los anillos de Saturno, los datos del campo gravitatorio y la falta parcial de convección, es que él también tiene un núcleo difuso.

Da la casualidad de que los datos de Juno también sugieren que grandes regiones de Júpiter podrían no ser convectivas.

Parece que estamos conectando los puntos poco a poco. Si Saturno y Júpiter tienen núcleos difusos, probablemente se deban a un denominador común en lugar de a un evento de colisión aleatorio.

Ahora los científicos están trabajando en una nueva teoría emergente sobre cómo surgieron los gigantes gaseosos, una en la que los núcleos difusos son una parte natural de la formación planetaria.

Aún no hemos llegado a una explicación clara, pero es evidente que las viejas suposiciones que teníamos sobre los planetas más grandes de nuestro sistema solar son incorrectas.

Júpiter y Saturno no están compuestos por un núcleo sólido y una envoltura de gas, ni tienen un interior completamente mezclado.

Sus núcleos difusos están formados por un gradiente de composición con más elementos pesados concentrados en el centro que se disuelven en la envoltura gaseosa sin un límite claro.

Esta complejidad y la mezcla desigual desafían nuestros modelos actuales de evolución planetaria. Donde nuestro antiguo modelo simplista predecía que los gigantes se enfriarían de forma predecible con el tiempo, estos nuevos modelos no siguen los mismos patrones.

Y lo mismo ocurre con todos los exoplanetas gigantes gaseosos que hemos descubierto y estudiado hasta ahora.

Así que Juno ya estaba echando por tierra todo lo que creíamos saber sobre Júpiter, incluida la forma misma en que se formaron estos gigantes gaseosos masivos.

Increíble. Una de las mayores sorpresas para los científicos provino de los datos del campo magnético de Juno.

Durante años, los científicos han sabido que el campo magnético de Júpiter se genera a través de un proceso de dinamo en su capa de hidrógeno metálico.

Esta capa se extiende de 20 a 60,000 km de profundidad, donde las temperaturas pueden superar los 30,000 Kelvin y las presiones son millones de veces mayores que en la superficie de la Tierra.

Bajo estas condiciones extremas, el hidrógeno se encuentra en estado líquido, pero lo más increíble aquí es que los electrones del hidrógeno se deslocalizan o fluyen libremente.

Esto crea un estado metálico conductor de la electricidad. Junto con la rápida rotación de Júpiter, este hidrógeno líquido metálico crea un efecto dinamo.

Aunque el proceso exacto de cómo se alimenta sigue siendo un misterio. Sea lo que sea que esté haciendo, funciona.

Júpiter tiene el campo magnético más grande y fuerte de cualquier planeta de todo el sistema solar.

Su magnetosfera se extiende de 7 a 21 veces el diámetro de Júpiter, estrechándose en una forma de renacuajo detrás de él que se extiende hasta la órbita de Saturno, a unos 1000 millones de kilómetros de distancia.

Sin embargo, el campo magnético de Júpiter también tiene algunas características peculiares. Es mucho más fuerte en el hemisferio norte que en el hemisferio sur.

Tiene puntos magnéticos localizados intensos y dos polos surmagnéticos. Los científicos esperaban que el núcleo difuso de Júpiter pudiera explicar realmente algunos de estos comportamientos extraños.

Para su frustración resultó ser cierto lo contrario. El núcleo difuso de Júpiter en realidad hace más complicado explicar su campo magnético.

Los campos magnéticos en los planetas se crean generalmente por movimientos de remolino de material conductor de electricidad, como el hidrógeno líquido metálico en el núcleo de Júpiter.

Sin embargo, los datos de Juno mostraron que grandes regiones de Júpiter, al igual que Saturno, parecen ser, al menos parcialmente no convectivas.

Los investigadores modelaron la dinámica de fluidos del interior de Júpiter en dos regiones potencialmente no convectivas para ver cómo afectarían al campo magnético.

Una en la parte superior del interior del planeta y la otra más abajo, correspondiente al núcleo diluido.

Llegaron a la conclusión de que la capa estable superior ayuda a explicar el campo magnético de Júpiter incluso mejor que los modelos anteriores de núcleo sólido.

Sin embargo, la región inferior, que representa el núcleo diluido no convectivo, no explicaba por sí sola el campo magnético de Júpiter.

En otras palabras, un núcleo difuso completamente estable produce un campo magnético muy diferente al que observamos en realidad.

Ahora los investigadores creen que la dinamo de Júpiter es más complicada de lo que se pensaba originalmente.

Es posible que bajo la capa más externa de hidrógeno molecular, Júpiter tenga una capa de helio que cae en forma de lluvia a través del hidrógeno líquido, como el aceite que atraviesa el agua.

Algunos piensan que esto podría tener un efecto en el campo magnético. Otra teoría afirma que la dinamo de Júpiter no funciona de forma homogénea como en la Tierra, sino que la magnetosfera ladeada del planeta es el resultado de variaciones en la densidad, la electroconductividad o ambas.

Pero en general nadie sabe exactamente cómo se produce este campo magnético ni qué papel desempeña el núcleo difuso en su creación.

Sin embargo, una cosa que sabemos con certeza es que el campo magnético de Júpiter es responsable de las auroras más grandes y brillantes del sistema solar.

En la Tierra, la aurora solo es visible durante un periodo de 4 a 6 meses.

En Júpiter nunca se detienen cubriendo los polos con una deslumbrante exhibición de colores, cientos de veces más potentes y energéticas que las auroras con las que estamos familiarizados.

Al encadenar imágenes del ultravioleta lejano del espectrógrafo de imágenes del Juel, los científicos pudieron crear estos vídeos de las auroras en acción.

¿No son espectaculares? Al igual que en la Tierra, las auroras aparecen como bandas alrededor de los polos norte y sur.

Pero a diferencia de la Tierra, estas auroras son visibles principalmente en el ultravioleta y se producen sobre todo a partir de corrientes alternas, no de corrientes continuas.

Cuando Juno midió la potencia generada por las corrientes continuas en la magnetosfera de Júpiter, no fue ni de lejos suficiente para explicar el brillo de la aurora, lo que llevó a los científicos a especular que el resto de la potencia proviene de corrientes alternas.

En este momento se cree que estas corrientes alternas se producen debido a la turbulencia en el campo magnético, especialmente en el Polo Norte.

Las líneas del campo magnético son mucho más complejas. Lo que interfiere con un flujo directo de corrientes.

Esto resulta evidente al comparar la aurora del Polo Norte y la del Sur. En el norte, la aurora está mucho más dispersa, pareciéndose más afilamentos y destellos.

Mientras que en el polo sur, donde las líneas del campo magnético son más suaves, la aurora parece estar más estructurada y ser más redonda.

Veamos estas auroras de otra manera. Uno tiene un mapeador de auroras infrarrojo que nos ofrece una visión de las auroras de Júpiter como nunca antes habíamos visto.

Los blancos y verdes de esta imagen son iones que golpean la ionosfera de Júpiter desde el espacio y los rojos podrían ser iones provenientes del propio planeta.

Si este fuera el caso, nunca se habría observado antes. Lo que notarás es este punto brillante y esta cola en la aurora.

Aquí es donde se ve que la influencia electromagnética de Io se encuentra con el planeta.

Sin embargo, lo que es un poco menos evidente son estos otros puntos. Estos provienen de otras lunas grandes del sistema joviano Europa y Ganímedes.

Así que aunque no son tan poderosas como la influencia de IO, estas otras lunas también tienen sus propias huellas dactilares que las conectan con el planeta.

La mayor parte de esta recopilación de datos tuvo lugar durante solo unas pocas horas por órbita, mientras uno pasaba zumbando junto al planeta.

Todos los instrumentos recopilaron tanto como fue posible durante este tiempo, incluida la cámara. Este vídeo extraordinario es un lapso de tiempo de Juno acercándose al hemisferio norte y alejándose de nuevo mientras miraba hacia el hemisferio sur.

Y esta imagen es una colección de todos los fotogramas que se utilizaron en el vídeo.

A medida que Juno se acercaba al planeta, puedes ver las tormentas alrededor del Polo Norte y gradualmente la vista se desplaza hacia las latitudes medias.

Al ampliar algunas de estas tomas podemos ver los clásicos remolinos y patrones que esperamos en Júpiter.

Pero echando un vistazo muy de cerca podemos ver estas motas blancas. Estas motas son en realidad nubes de hielo de agua o amoníaco, como se puede ver por las sombras que crean.

Están más altas en la atmósfera que el resto de la capa de nubes. Y aunque parecen pequeñas, en realidad tienen más de 50 km de ancho.

Júpiter es realmente enorme, así que parecen pequeñas, pero ahora que te has fijado en ellas una vez, empezarás a verlas por todas partes.

Muchos de estos descubrimientos se realizaron al principio de la misión de Juno y afortunadamente a medida que se acercaba la mitad del número previsto de órbitas se demostró que había cada vez más por descubrir sobre Júpiter.

Aunque conocíamos el cinturón de radiación de Júpiter, Juno sorprendió por completo a los científicos al descubrir también un cinturón de radiación pequeño y menos potente justo encima del Ecuador, que abraza estrechamente al planeta.

Hasta ahora se desconocen los mecanismos que originan este cinturón de radiación, pero también hubo más descubrimientos sobre el gran anillo de radiación de Júpiter.

Júpiter está rodeado por un gran donut de partículas cargadas. Las partículas de este toro de plasma, como se le llama, provienen particularmente de la actividad volcánica de la Luna Grande más cercana a Júpiter y o que lanza partículas a la órbita alrededor de Júpiter.

Solo para que te hagas una idea de lo activa volcánicamente que es, esta fue la vista de Io de la New Horizons al pasar por Júpiter de camino a Plutón, el volcán Twastar en plena erupción.

Uno también ha echado un vistazo a Io en el infrarrojo con los puntos calientes indicando dónde se está produciendo actividad volcánica.

Io expulsa una tonelada de partículas a la órbita alrededor de Júpiter por segundo. A medida que Io viaja a través del toro de plasma e interactúa con la magnetosfera de Júpiter, esto provoca la existencia de un tubo de flujo entre el planeta y la luna.

Un tubo de flujo es una corriente eléctrica que viaja a lo largo de un tubo cilíndrico de líneas de campo magnético.

Es muy potente, puede desarrollar hasta 400,000 V y de 1 a 5 millones de amperios de corriente.

Juno pudo obtener lecturas muy precisas del tubo de flujo durante su duodécima órbita al pasar directamente a través de él.

No, esto no achicharró la nave espacial, ya que el tubo de flujo tiene un diámetro grande y por tanto no está lo suficientemente concentrado como para dañar la nave.

Además, Juno entró y salió en cuestión de segundos. Juno estaba bien equipada para estudiar la magnetosfera de Júpiter.

Notarás que este diseño, sumado al hecho de que Juno gira la hace un poco parecida a una peonza.

Esto no es solo para hacer una nave espacial giratoria bonita. Juno fue diseñada específicamente para detectar varios campos y partículas alrededor de Júpiter y tener una nave espacial con un gran radio de giro ayuda a ello.

Esto es particularmente evidente con este instrumento de aquí, el magnetómetro que se encuentra al final de uno de los paneles solares encargado de cartografiar el campo magnético de Júpiter.

A través de los datos de Yuno. Ahora tenemos un mapa muy detallado del campo magnético de Júpiter, que se volvió más preciso con cada órbita que pasaba.

Como era de esperar, Juno confirmó que Júpiter tiene un campo magnético de tipo dipolo, aunque no está muy alineado con el eje de rotación.

Sin embargo, lo que resultó muy interesante es que los científicos descubrieron algo llamado la gran Mancha Azul, una región de Júpiter donde el campo magnético está muy concentrado.

La comparación de los datos del campo magnético de Juno con misiones anteriores a Júpiter como Pioneer, Voyager y Galileo también ha revelado algo inédito en el sistema solar.

Se ha descubierto que la estructura del campo magnético de Júpiter cambia muy gradualmente con el tiempo, lo que se denomina variación secular.

Curiosamente, esto fue más evidente alrededor de la gran mancha azul de Júpiter. Se cree que esta variación está impulsada por una región situada justo en la base de la atmófera de Júpiter, a la que llegaremos en un momento.

Un factor de la fuerza del campo magnético se debe a la rápida rotación de Júpiter.

Un día en Júpiter solo dura unas 10 horas. Diversas fuerzas derivadas de esto agitan el líquido, lo que genera la dinamo interna de Júpiter.

Curiosamente, es a partir de la rotación del campo magnético, como podemos medir un día en Júpiter, ya que la simple observación de las bandas visibles de Júpiter no podría darte un resultado definitivo y por eso notarás que estas bandas se ven muy peculiares moviéndose en direcciones opuestas entre sí a diferentes velocidades.

Pero esto no es tan inusual si también consideras las corrientes en chorro invisibles en la Tierra.

Sin embargo, lo que llama la atención son los colores y la turbulencia que se encuentran en estas bandas.

Así que intentemos entender qué está pasando examinando estas imágenes de Juno. La capa de nubes que estás viendo aquí es la capa de nubes de amoníaco.

Algunas son blancas. Estas representan nubes frescas, probablemente ascendidas hace poco desde las partes más profundas de la atmosfera.

Por otro lado, aunque los colores rojos que ves también son nubes de amoníaco, estas nubes han interactuado con la luz ultravioleta del sol.

Piénsalo como una niebla fotoquímica. Esa calima rojiza que se ve en verano sobre las grandes ciudades.

La sustancia colorante no se conoce con exactitud, pero en pocas palabras cuanto más tiempo está expuesta al sol, más roja se vuelve.

Sin embargo, curiosamente, al comparar estas bandas con lo que se ve en los polos, notarás que aquí es mucho más azul.

Esto podría deberse a que la luz ultravioleta no llega aquí tan fácilmente como al Ecuador.

Si miras de cerca a Júpiter, sería difícil no notar los impresionantes vórtices y tormentas por todo el planeta.

Y Juno tuvo la oportunidad de orbitar directamente sobre la gran mancha roja, donde descubrió algo muy interesante.

Se sabía que la gran mancha roja se eleva muy por encima de la cubierta de nubes, pero lo que los científicos no esperaban es lo profundamente que penetra en la atmósfera de Júpiter.

El instrumento a bordo de Juno diseñado para escrutar la atmófera tenía un alcance de 350 km y parece que la gran mancha roja se extiende hacia abajo, incluso más allá de eso.

También es interesante que la mancha esté más fría que la zona circundante hasta una profundidad de 80 km y más allá de eso, en realidad se vuelve más cálida que el área circundante.

Este calor quizás impulsa la tormenta. Se ha teorizado que la gran mancha roja es una característica permanente en Júpiter, pero hasta ahora solo hemos tenido unos 400 años para observarla.

Un mero parpadeo en las escalas de tiempo astronómicas. Observando los polos, se han detectado otras posibles características permanentes.

A diferencia de Saturno, que tiene un hexágono en un polo y un solo vórtice en el otro, Júpiter tiene cinco vórtices alrededor del polo sur ocho alrededor del norte.

Es difícil decir exactamente cuán permanentes son estas tormentas, ya que Juno solo ha estado allí durante 3 años en este momento del vídeo.

Y Juno fue la primera vez que realmente pudimos echar un vistazo a los polos de Júpiter, pero han sido razonablemente constantes durante todo ese tiempo.

Se piensa que bajo la capa de nubes de amoníaco hay una capa de nubes de hielo de agua, aunque esto no ha sido confirmado, ya que esta capa no se ha visto realmente todavía ni incluso al final de la misión de Juno.

Este había sido uno de los objetivos científicos de Juno y contaba con varios detectores de microondas para intentar encontrar esta escurridiza sustancia.

Júpiter genera calor desde su interior, el cual se puede ver a través de una cámara infrarroja.

Las partes más densas de la capa de nubes impiden que parte de este calor sea visible.

Del mismo modo, Júpiter también emite microondas que las hipotéticas nubes de agua absorberían. Así que en teoría, Juno debería haber sido capaz de detectar dónde está presente el agua en la atmófera de Júpiter, buscando dónde no son visibles las microondas de Júpiter.

Sin embargo, o bien estos datos no se han hecho públicos, o bien no se ha encontrado nada todavía.

Para 2021, Juno estaba llegando al final de su plan original de 33 órbitas a Júpiter.

Sin embargo, los científicos se alegraron al descubrir que la sonda seguía funcionando a pleno rendimiento.

La radiación que encontró Juno había causado un daño mínimo a su hardware e incluso su cámara seguía funcionando, que era una de las primeras piezas del equipo que se esperaba que fallara.

De Juno no se desperdicia nada, como dice el viejo refrán. Así que cuando los científicos se dieron cuenta de que su sonda todavía estaba en excelentes condiciones, en lugar de enviarla a su desaparición prevista estrellándola contra la atmófera de Júpiter, extendieron la misión de Juno por otras 42 órbitas.

Emocionantemente, Juno ampliaría ahora su visión no solo al planeta, sino también a las lunas de Júpiter.

Entonces, ¿qué vio Juno allí? El 7 de junio de 2021, Juno realizó sus sobrevuelos cercanos a Ganímedes utilizando una asistencia gravitatoria para reducir su periodo orbital de 53 días a 43 días.

Juno ya había realizado un sobrevuelo lejano de Ganímedes en 2019, cuando alcanzó una proximidad de 97,000 km.

Pero este situó a la sonda a solo 1000 km de la superficie de la Luna.

En esta fotografía capturada por la Yunocam puedes ver casi la mitad de la superficie total de Ganímedes con un detalle impresionante.

Para que te hagas una referencia, la resolución es de aproximadamente 1 km por píxel.

Me encanta la nitidez con la que se muestran las características estructurales únicas de Ganímedes.

Prácticamente puedes sentir su textura con las yemas de los dedos. Fíjate en como la superficie helada está plagada de cráteres, manchas claras y oscuras y largas estrías.

Las zonas más oscuras muestran terrenos más antiguos que están muy caracterizados, mientras que las zonas más claras son comparativamente más jóvenes y tienen menos cráteres.

Pero, ¿qué hay de esas largas estrías? Sabemos, basándonos en datos anteriores, que Ganímedes contiene al menos un vasto océano subterráneo salado bajo su capa exterior helada, el cual algunos especulan que podría ser apto para la vida.

Los científicos piensan que estas largas características estructurales podrían revelar fallas producidas por movimientos tectónicos generados por el calor del núcleo de hierro y níel de la luna.

Pero este es un tema de investigación en curso. Esta imagen tomada del mismo sobrevuelo el 7 de junio muestra el cráter Tross de Ganímedes con mayor detalle.

La razón por la que parece tan brillante es que está cubierto de hielo. Aquí hay otra imagen del 7 de junio que me parece extraordinaria.

Es una fotografía de la cara oculta de Ganímedes y fue tomada por la cámara de navegación de la unidad de referencia estelar de Juno.

La unidad de referencia estelar fue diseñada para mantener a Juno en curso utilizando la luz de las estrellas, lo que la hace ideal para fotografiar en condiciones de poca luz.

Para que te hagas una idea de la escala, la resolución es de entre 600 y 900 m por píxel.

De nuevo, observa las largas estrías y los cráteres de la Luna. Algunos de los cuales están apilados unos sobre otros.

He visto muchas fotos de Ganímedes, muchas de las cuales he tratado anteriormente, pero me deja atónito el nivel de detalle que Juno fue capaz de capturar en condiciones de tan poca luz.

Curiosamente, uno de los descubrimientos más sorprendentes de la misión no provino del propio orbitador, sino del Hubel.

Sí, ese Habel. Permíteme que te lo explique. Verás, para apoyar la exploración de Juno de las lunas jovianas, la NASA pidió al Hubel que monitorizara las señales ultravioleta de Ganímedes.

Ganímedes tiene atmósfera, aunque sea muy delgada, y uno de los objetivos de la NASA era encontrar rastros de oxígeno que sospechaban desde hacía tiempo que se escondía allí.

Casi todo el mundo esperaba encontrar abundante oxígeno basándose en análisis previos de las emisiones ultravioleta de la Luna.

Pero para nuestra sorpresa, la atmósfera de Ganímedes contenía muy poco oxígeno. Lo que encontraron en su lugar fue una gran cantidad de vapor de agua.

Este descubrimiento llevó a una revisión significativa de nuestro modelo de la atmósfera de Ganímedes y podría sugerir que el vapor de agua podría incluso estar presente en las atmósferas de cuerpos helados por todo el sistema solar.

Tras visitar Ganímedes, Juno realizó su sobrevuelo de Europa el 29 de septiembre de 2022, lo que dio a la sonda una asistencia gravitatoria que acortó su órbita a 38 días.

Aquí hay una imagen dramática del sobrevuelo tomada a una distancia de 351 km. Muestra una parte de Europa justo al norte del Ecuador.

Lo que me parece extraordinario aquí es el límite entre el día y la noche, conocido como el Terminador.

Las sombras profundas realmente acentúan las crestas, los surcos y los cráteres que acribillan la superficie de la Luna, mostrándola casi en relieve tridimensional.

Los científicos creen que Europa, al igual que Ganímedes, alberga un vasto océano bajo su exterior helado, pero nuevos hallazgos sugieren que podría estar sucediendo mucho más de lo que el simple modelo de corteza oceánica te haría creer.

¿A qué me refiero con esto? Bueno, mantén esa idea mientras estudiamos la siguiente imagen.

Esta fotografía fue tomada por la cámara de la unidad de referencia estelar de Juno y muestra una parte ampliada de la superficie de Europa.

Fue tomada durante la noche de la Luna desde una distancia de 412 km con una resolución de 256 m por píxel.

Esta es la imagen de mayor resolución que Juno tomó de Europa. A primera vista, tu primer pensamiento podría ser, ¿qué estoy mirando?

Bueno, lo que estás viendo es una región de la superficie de Europa, fuertemente fracturada y entrecruzada con surcos y crestas de hielo.

Y esa mancha oscura, de forma extraña, justo a la derecha del centro, podría ofrecer pistas importantes sobre qué hay detrás de esta complejidad geológica.

Los científicos creen que esta zona oscurecida muestra una erupción que ocurre bajo el hielo de la superficie.

La cuestión es que la capa de hielo de Europa tiene más de 10 km de espesor.

Imagina la presión necesaria para penetrar tanto hielo. Sin embargo, un nuevo artículo publicado por la Sociedad Astronómica Americana propone una nueva teoría innovadora con una explicación diferente.

Según los autores del artículo, la actividad criovolcánica de Europa muestra evidencia de depósitos de salmuera atrapados dentro de la corteza exterior helada.

Esto significaría que muy por encima del océano subterráneo de la Luna podría haber acumulaciones de salmuera de alta salinidad agitándose, expandiendo el hielo circundante como un globo y estallando en ocasiones.

Es una teoría convincente, pero para demostrarla es posible que tengamos que esperar a la misión Clipper de la Agencia Espacial Europea que llegará a Europa en algún momento de 2030.

Sé que faltan 4 años, pero no es demasiado pronto para marcarlo en tus calendarios.

Volvamos a Júpiter. Verás, mientras Juno visitaba Ganímedes y Europa, también resolvió un gran misterio, uno que se remonta hace más de 40 años.

Cuando la misión Voyager visitó Júpiter por primera vez en 1979, las sondas detectaron destellos misteriosos en la atmófera de Júpiter.

Los científicos asumieron que se trataba de relámpagos similares a los que vemos en la Tierra, lo que significaba que el agua tendría que estar presente en todos sus estados, sólido, líquido y gaseoso.

Dado lo que sabemos de la atmósfera de Júpiter, esto situaría las tormentas al menos 45 km por debajo de la cima de las nubes visibles.

Sin embargo, Juno refutó esta teoría y la verdad es más extraña de lo que imaginamos.

La cámara de la unidad de referencia estelar de Juno vio algo extraño. Destellos nocturnos a una altitud mayor de lo que creíamos posible.

Dadas las temperaturas increíblemente frías a esta altitud, que alcanzan menos de 888º bajo 0, los científicos dedujeron que las tormentas estaban compuestas por nubes a base de agua y amoníaco, un fenómeno que no existe aquí en la Tierra.

En estas extrañas y violentas tormentas eléctricas, el amoníaco actúa como un anticongelante, formando una solución de dos partes de agua y una de amoníaco que permanece líquida a pesar de las condiciones de frío inimaginable.

Y al parecer, a medida que estas tormentas eléctricas producen potentes rayos, está cayendo granizo masivo de agua y amoníaco y una precipitación inusual que los científicos llaman bolas de papilla.

Júpiter es un planeta extraño y cuanto más aprendemos más extraño se vuelve. Juno completó órbita tras órbita y con el tiempo desvió su atención de Ganímedes hacia IO.

Io es la tercera luna más grande de Júpiter y el mundo volcánicamente más activo del sistema solar.

En 2023 y 2024, Juno realizó valientemente varios sobrevuelos cercanos a IO, acercándose a unos 100 km de la superficie de esta infernal luna joviana.

Durante estos encuentros, Juno tomó sus primeras imágenes de las latitudes septentrionales de IO, cartografió su superficie y capturó fotos de penachos fantasmales que se elevaban sobre el horizonte.

Io está salpicada de cientos de volcanes por toda su superficie. Enormes fuentes de lava fundida, algunas de las cuales se elevan decenas de kilómetros hacia el cielo, pintan un retrato violento de la destreza volcánica de IO.

La implacable furia volcánica de la Luna está impulsada por el calentamiento de marea, ya que inmensas fuerzas gravitatorias estiran y comprimen a IO.

Una forma sencilla de conceptualizar el calentamiento de marea es pensar en Io como la cuerda en un juego de tirar de la soga atrapada entre el tirón de la potente gravedad de Júpiter y el tirón de las lunas vecinas, Europa y Ganímedes, que orbitan más lejos de Júpiter.

A medida que Io orbita alrededor del planeta gigante y experimenta los tirones de otras lunas cercanas, se estira y se dobla, generando fricción e inmenso calor en el interior de la luna.

Este calor es lo que provoca la actividad volcánica en toda la superficie de IO.

El instrumento radiómetro de microondas de Juno atravesó la atmósfera recopilando datos críticos para elaborar mapas detallados del paisaje de IO, revelando que tiene una superficie relativamente lisa en comparación con las otras lunas galileanas de Júpiter.

Se teoriza que esta superficie lisa es el resultado de una superficie en constante renovación.

El tremendo calor y la presión dentro de Io mantienen gran parte de su subsuelo en forma líquida y ese magma escapa constantemente a la superficie para aliviar la presión.

Ya sea rellenando cráteres o brotando a través de grietas, estos frecuentes flujos de lava podrían borrar los cráteres de impacto y cubrir las llanuras aluviales con lagos lisos de lava y roca vitrea, similar a la obsidiana que refleja la luz solar.

Una imagen impactante del 6agésimo sobrevuelo de Juno el 9 de abril de 2024 capturó la región polar sur de IO.

Aunque esta imagen fue tomada a 16,500 km de la superficie, todavía se pueden distinguir varios puntos oscuros por toda la luna, muchos de los cuales son calderas llenas de lava y depresiones volcánicas.

Varias de las erupciones volcánicas de Io también fueron capturadas por la Yunocam, la cámara de luz visible de la misión.

El 15 de octubre de 2023, la Yunokam detectó un penacho sobre el volcán Prometeo, justo debajo de la línea del terminador.

El volcán Prometeo es una de las características volcánicas más prominentes de IO, habiendo sido visto repetidamente en imágenes de la región tomadas por la Voyager, la Galileo y el telescopio espacial Habel y ahora también por la Juno.

La Voyer 1 fue la primera en observar a Prometeo en 1979, un volcán formado por una caldera enorme y un flujo de lava con un penacho alto de 50 a 100 km que se eleva sobre el final del flujo de lava.

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