Observaciones recientes del Telescopio Espacial Hubble han revelado manchas oscuras del tamaño de la Tierra en los polos de Júpiter, probablemente causadas por vórtices magnéticos concentrados en neblina de hidrocarburos.
Estos fenómenos transitorios, visibles en luz ultravioleta, ocurren con mayor frecuencia en el polo sur, indicando una profunda conexión entre el campo magnético de Júpiter y su dinámica atmosférica.
Mientras que la Gran Mancha Roja de Júpiter ha cautivado a los astrónomos durante siglos, investigadores de la Universidad de California en Berkeley han descubierto un nuevo misterio: enormes manchas polares que aparecen y desaparecen de manera impredecible, a diferencia de la persistente Gran Mancha Roja.
Estas manchas oscuras, visibles solo en luz ultravioleta, están ocultas en densas capas de neblina estratosférica que cubren los polos de Júpiter. Generalmente aparecen debajo de las áreas más brillantes de las auroras polares, parecidas a las luces del norte y del sur en la Tierra. En las imágenes ultravioleta de Hubble, estas manchas destacan por absorber más luz ultravioleta que su entorno, dándoles una apariencia más oscura.
Entre 2015 y 2022, las observaciones anuales de Hubble mostraron que una mancha oscura en ultravioleta apareció en el polo sur de Júpiter en el 75% de los casos, mientras que manchas similares en el polo norte solo se observaron en una de cada ocho imágenes.
Las manchas oscuras en ultravioleta sugieren procesos extraordinarios que ocurren dentro del fuerte campo magnético de Júpiter, avanzando hacia los polos y penetrando profundamente en la atmósfera, significativamente más poderosos que los procesos magnéticos que crean auroras en la Tierra.
El fenómeno fue reportado por investigadores de la Universidad de California y sus colegas el 26 de noviembre en la revista Nature Astronomy.
Las manchas oscuras en ultravioleta fueron identificadas por primera vez por Hubble a finales de los años 90 en ambos polos y luego en el polo norte por la sonda Cassini durante su sobrevuelo de Júpiter en 2000, pero recibieron poca atención. El estudiante de pregrado Troy Tsoubotas realizó un estudio sistemático de imágenes recientes capturadas por Hubble, descubriendo que este fenómeno es común en el polo sur—identificando ocho estructuras oscuras del sur (SUDOs) entre 1994 y 2022. En contraste, solo se encontraron dos estructuras oscuras del norte (NUDOs) entre 25 mapas globales capturados por Hubble que mostraban el polo norte.
La mayoría de las imágenes se recopilaron como parte del proyecto Outer Planet Atmospheres Legacy (OPAL), dirigido por la científica planetaria Amy Simon en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA y una de las coautoras del artículo. A través de OPAL, los astrónomos realizan observaciones anuales de Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno para comprender su dinámica atmosférica y evolución a lo largo del tiempo.
“En dos meses, nos dimos cuenta de que las imágenes de OPAL eran como una mina de oro, y rápidamente desarrollé una forma de analizar y enviar todas las imágenes para revisión,” dijo Tsoubotas, un estudiante de cuarto año en Berkeley que se especializa en física, matemáticas y ciencias de la computación. “Luego entendimos que podíamos realizar ciencia significativa y analizar datos reales.”
Wong y Tsoubotas consultaron a expertos en atmósferas planetarias—Tom Stallard de la Universidad de Northumbria y Zhi Zhang de la Universidad de Santa Cruz—para entender qué podría estar causando estas regiones de neblina densa. Stallard planteó la hipótesis de que la mancha oscura probablemente se forme por un vórtice causado por la fricción entre las líneas del campo magnético en la ionosfera y el plasma expulsado de la luna volcánica de Júpiter, Io.
“La neblina en las estructuras oscuras es 50 veces más densa que las concentraciones típicas,” señaló Zhang, “lo que indica que probablemente se forma a través de dinámicas de vórtice y no por reacciones químicas causadas por partículas energéticas de la atmósfera superior.”