Júpiter
es el planeta de mayor tamaño del sistema solar y el
quinto en orden de cercanía al sol. Es el cuarto objeto
más brillante en el cielo (después del Sol, la
Luna y Venus). Conocido desde épocas prehistóricas.
Tiene un diámetro 11 veces mayor que el de la Tierra
y una masa (más de 300 veces mayor que la de la Tierra)
que es mayor que dos veces la suma de la de todos los otros
planetas; sin embargo su masa es menor que un milésimo
de la masa del Sol.
De
hecho, se ha calculado que si tuviera un 25% más
de masa, sería una estrella. Orbita el Sol a una
distancia de cerca de 780 millones de Km. en algo menos
de 12 años. Su influencia gravitatoria se hace notar
hasta la órbita de Marte, y es responsable de la
distribución de masa en el cinturón de asteroides.
Júpiter
tiene un campo magnético que, a la altura de la capa de
nubes, es más de 10 veces el de la Tierra. La interacción
de este campo con el viento solar, causa un enorme sistema toroidal,
parecido a los cinturones de Van Allen alrededor de la Tierra.
Io está dentro de esta estructura de campo, y es responsable
de los estallidos de ondas de radio que observan venir desde Júpiter.
Júpiter también tiene un tenue anillo, que fue descubierto
por el Voyager I. Las partículas en este anillo pueden
haberse originado en Io, o de restos de meteoritos o cometas.
Este anillo no es visible desde la Tierra.
Datos
comparativos de Júpiter y la Tierra
Planeta
Júpiter
Tierra
Diámetro
Período
de rotación
Período
de traslación
Satélites
Gravedad
en la superficie
Distancia
al Sol (menor – mayor)
142.718
km.
9
h, 50,4 min.
11,86
años
16
22,88
778,330,000
millones de km.
12.753
km.
23
h, 56 min.
365
días, 6 h
1
1,
00
147
– 125 millones de km.
Relieve y estructura interna
No se puede
hablar de una atmósfera, ya que todo el planeta en sí
está formado por su misma atmósfera. Sin embargo,
en el interior del planeta la presión es tal, que existe
un núcleo de hidrógeno metálico a una temperatura
de 25000 K, y una presión de 8 Mbar. Este núcleo gira
a una gran velocidad, lo cual proporciona a Júpiter el campo
magnético más intenso del Sistema Solar.
El interior
de Júpiter consiste de un núcleo sólido de
material similar al de la Tierra, con un diámetro de cerca
de 24.000 Km. Rodeando a éste, con un diámetro de
cerca de 100.000 Km, está una mezcla metálica de hidrógeno
y helio. Está compuesto casi exclusivamente de hidrógeno,
lo cual le da una densidad algo superior a la del agua (1.3 g/cm3).
En la Tierra conocemos a estos dos, como gases que a muy bajas temperaturas
pueden licuarse; en el interior de Júpiter la presión
es tan alta que el hidrógeno toma un estado en el que se comporta
como un metal. Afuera de esta zona de hidrógeno metálico
está una capa de moléculas líquidas, principalmente
hidrógeno y helio, con la atmósfera nubosa, de cerca
de unos 1.000 Km. de profundidad, por arriba.
Desde la Tierra puede verse a Júpiter, incluso con un pequeño
telescopio, como un disco con achatamiento polar. Este es debido
a su rápida rotación y las nubes que se ven circular
el planeta alrededor de 10 horas. Las nubes están compuestas
de metano y amoníaco, con sus colores debidos a diferentes
compuestos de azufre, nitrógeno, y posiblemente fósforo.
Cruzando
el disco pueden verse varias bandas de nubes oscuras y claras,
con una característica gigante llamada "La Gran
Mancha Roja" que se ve durante cada rotación.
Las imágenes enviadas por las sondas Voyager han mostrado
la complejidad de las estructuras dentro de las bandas. La mancha
roja ha demostrado ser un enorme sistema anticiclónico
que ha durado más de 100 años.
Clima:
Las
temperaturas en la atmósfera de Júpiter son muy
frías, variando desde unos -130°C en el tope de las
nubes hasta 30°C, cerca de 70 Km. más abajo. Los científicos
piensan que la temperatura de su núcleo puede alcanzar
los 30.500 °C. Cuando
se formó, hace más de 4.500 millones de años
Júpiter podría haber estado desprendiendo una energía
10 millones de veces mayor que la que emite en la actualidad.
Júpiter nunca tuvo suficiente masa para iniciar el proceso
seguido por las demás estrellas para quemar el hidrógeno.
Pero hace miles de millones de años, posiblemente, brilló
como una diminuta estrella.
Se
cree que existen tres tipos diferentes de capas que consisten de hielo
de amonio, hidrosulfuro de amonio, y una mezcla de agua y hielo. Al
menos, los resultados preliminares de la prueba de Galileo mostraron
sólo débiles indicaciones de estas nubes. Los colores
vívidos vistos en las nubes de Júpiter son el resultado
de reacciones químicas de los restos de elementos en la atmósfera,
quizá participando sulfuro, del cual algunos componentes toman
una amplia gama de colores, pero los detalles son aún desconocidos.
Otro fenómeno
interesante en Júpiter son las enormes tormentas de rayos en
su atmósfera, y también auroras que pueden ser vistas
por telescopios potentes.
Sondas espaciales:
Júpiter
fue primeramente visitado por Pioneer 10 en 1973 y más
tarde por Pioneer 11, Voyager 1, Voyager 2 y Ulises. La nave espacial
Galileo se encuentra actualmente en órbita de Júpiter
y estarán regresando datos por al menos los dos años
restantes. Esta nave fue lanzada el 18 de octubre de 1989, su
nombre surgió del científico renacentista italiano
que descubrió las lunas mayores de Júpiter en 1610
con el primer telescopio astronómico.
La misión de Galileo fue diseñada para investigar tres
aspectos amplios de Júpiter: la atmósfera del planeta,
los satélites y la atmósfera magnética. La nave
espacial se construyó en tres segmentos que ayudan el enfoque
en estas áreas: la sonda atmosférica; una sección
que lleva cámaras y otros censores remotos; y la sección
principal que incluye los campos e instrumentos de partículas,
diseñada para sondear y medir el ambiente directamente. Esta
sección también lleva la antena de comunicaciones principal,
módulo de propulsión, computadoras del vuelo y la mayoría
de los sistemas de apoyo.
Las
Lunas de Júpiter
Con un par
de binóculos, o un pequeño telescopio, es posible
ver las cuatro lunas descubiertas por Galileo, los cuatro satélites
más grandes de los 16 que tiene Júpiter. Los diámetros
de estas lunas, Io, Europa, Ganymedes y Callisto (descubiertas
por Galileo y Marius en 1610), van de 3.000 a 5.000 Km., mientras
que la luna más pequeña, Leda, tiene un diámetro
de sólo 10 Km.
La
superficie de "Io" es radicalmente diferente a cualquier
otro cuerpo en el sistema solar. Cuando se recibieron las primeras
imágenes, se esperaba ver impactos de cráteres como
en la mayoría de los planetas terrestres.
Esto
ayudaría a determinar la edad de la superficie, pero existen
muy pocos impactos de cráteres a causa de su actividad volcánica.
En lugar de cráteres, se encontraron cientos de calderas volcánicas.
Algunos de los volcanes ¡continúan activos!.
Io: es el satélite más cercano a Júpiter
de las cuatro grandes lunas, y es la más fantástica.
Debido a las fuerzas de marea de Júpiter y las otras lunas,
su superficie sube y baja unos 100 metros, generando una gran cantidad
de calor, lo que causa una peculiar forma de vulcanismo, en la que
los volcanes arrojan fuentes de compuestos de azufre del magma sub-superficial
de líquido sulfuroso.Europa e Io son algo similares en cuanto
a la composición de su masa con respecto a los planetas terrestres:
principalmente compuestos de roca de silicato. A diferencia de Io,
Europa tiene una delgada capa exterior compuesta de hielo. Datos recientes
indican que tiene una estructura interna de capas y tal vez un pequeño
núcleo metálico.
Las
imágenes de la superficie de Europa se asemejan a las imágenes
de un mar de hielo en la tierra. Es posible que debajo de la congelada
superficie de Europa haya una capa de agua líquida, quizá
a lo mucho de 50 Km. de profundidad, mantenida en estado líquido
por el calor emanado de su centro. Si esto es así, Europa sería
el único lugar en el sistema solar el cual, además de
la tierra, existen cantidades significantes de agua, y posee una atmósfera
muy tenue compuesta de oxígeno.
Ganymede:
es el satélite más grande del sistema solar. Es
mucho más grande en diámetro que el planeta Mercurio
pero tan solo la mitad de su masa. La superficie es una mezcla áspera
de dos tipos de terreno: regiones obscuras altamente llenas de cráteres,
y regiones ligeras un poco más jóvenes marcadas con
un extenso arreglo de surcos y cantos. Muestra grandes sistemas
de fallas, que se parecen a características de la Tierra,
como la Falla de San Andrés en California. Sus orígenes
son de naturaleza claramente tectónica, pero los detalles
son desconocidos.
Cráteres
extensos son vistos en ambos tipos de terrenos. La densidad de los
cráteres indican una edad de 3 a 3.5 billones de años,
similar a la luna, pero son un poco planos, faltándoles los
anillos y las montañas y depresiones centrales comunes en los
cráteres de la Luna y Mercurio. Esto probablemente es debido
a la débil naturaleza de la corteza de Ganymedes, la cual fluye
a través del tiempo geológico y de este modo se va desplazando.
Callisto: la superficie de Callisto se encuentra totalmente cubierta
por cráteres, es muy vieja como las montañas de la luna
y Marte, y es de las más antiguas y llenas de cráteres
del sistema solar, habiendo experimentado pequeños cambios
ocasionados por impactos de hace 4 billones de años. Otra
característica interesante es Gipul Catena, una serie de grandes
impactos de cráteres alineados en forma de una línea
recta. Esto fue probablemente causado por un objeto que fue consecuentemente
destruido y que pasó muy cerca de Júpiter y que luego
se impacto contra Callisto.
Amalthea:
fue la última luna descubierta por observaciones directas
en septiembre 9 de 1892 por Barnard. Como la mayoría de las
lunas de Júpiter, Amalthea rota sincronizadamente, su largo
eje se encuentra apuntando hacia Júpiter. Es el objeto más
rojo en el sistema solar. El color rojizo aparentemente se debe al
origen de sulfuro de Io. Su tamaño y forma irregular, implican
que es un cuerpo muy rígido. Su composición es probablemente
como la de un asteroide en vez de una luna galileana. Como Io, Amalthea
radia más de lo que recibe del sol, probablemente debido a
las corrientes eléctricas inducidas por el campo magnético
de Júpiter.
Metis
y Adrastea:
Metis fue descubierto por Synnott y Adrastea (una de las lunas más
pequeñas dentro del sistema solar) por David Jewwit en 1979.
Ellas orbitan dentro del radio orbital síncrono y dentro
del límite Roche. Podrían ser lo suficientemente pequeños
para evitar disturbios pero sus órbitas se están constantemente
decayendo.
Metis
y Adrastea se sitúan dentro del anillo principal de Júpiter.
Pueden ser la fuente de material que comprime el anillo. Pequeños
satélites dentro de los anillos del planeta son algunas veces
llamados lunas. Las
lunas descubierta por Nicholson son: Ananke (1951), Carme (1938)
y Sinope (1914), mientras que Phasiphae (1908 ) Por Melotte. Estas
lunas tienen órbitas similares pero inusuales, son retrógradas,
altamente inclinadas al ecuador de Júpiter (más o
menos de 150 grados).
Thebe
fue descubierta en 1979, por Synnot. Algunas de las características
importantes de este satélite son los 4 cráteres que
tienen en uno de los lados.
Leda
(descubierta por Kowal en 1974), Lysithea (descubierta por Nicholson
en 1938), Himalia y Elara (descubiertas en 1904 y 1905 respectivamente,
por Pierr), podrían ser restos de un solo asteroide que
fue capturado y roto por Júpiter.
De
las 61 lunas en el sistema solar sólo 4 (Io, Ganymede, Titán
y Tritón) se sabe que tienen atmósferas. A diferencia
del oxígeno que hay en la atmósfera de la tierra, es
casi cierto que en Europa no hay origen biológico. Es generada
por la luz del sol y partículas que golpean la superficie congelada
de Europa produciendo vapor de agua, el cual subsecuentemente se transforma
en hidrógeno y oxígeno. El hidrógeno escapa dejando
el oxígeno.
