El pasado sábado di una conferencia o taller de Astronomía a los compañeros de astromallorca a cerca del planeta Júpiter y sus lunas, nada menos que hasta la fecha de hoy de 67 lunas descubiertas.
Júpiter estuvo en oposición en la noche de Reyes de 2014 y aprovechando el evento de este mes preparé unas charlas a los socios de Astromallorca, cabe destacar que esta oposición eran de las perihélicas o mejores al producirse el perihelio de Júpiter (2013) y el afelio o punto más alejado de la órbita de la Tierra en Enero de este año.
Júpiter tiene un periodo de traslación de casi 12 años, por tanto, cada año la observamos en una constelación diferente de una forma aproximada ya que son 13 las constelaciones que cruza el Sol como podéis ver en el blog, éstas son la conocidas constelaciones zodiacales y debemos incluir la constelación de Ophiuchus que como sabéis el Sol y los planetas, en definitiva, la eclíptica cruza durante la primera quincena del mes de Diciembre.
Este año, 2014 Júpiter se halla en la constelación de Gemini, el año que viene se hallará en la constelación de Cancer, luego en Leo y repetirá Leo posteriormente porque la ecliptica tanto en la constelación de Leo como la siguiente Virgo las trayectorias son muy largas, en el caso de Leo el Sol permanece en ella nada menos que 35 días y en el caso de Virgo nada menos que 45 días, para volver en doce años a la misma constelación de Gemini, es decir, en el 2026.
Para publicitar el evento, Toni, un experto en exoplanetas y MAC’s y secretario de Astromallorca realizó el cartel de presentación del evento que se publicitó en redes sociales.
Júpiter y sus lunas
El tiempo en un principio no acompañó pero posteriormente se despejó e hizo una noche despejada y muy limpia y se pudieron sacar algunos telescopios para la observación de la misma.
Masm y Júpiter
La noche era un poco fría, y con una presentación en power point (ya que aún no tengo un iMac) me dispuse a dar la conferencia o charla a los compañeros de Astromallorca con la siguiente estructura o puntos a destacar de Júpiter y sus lunas:
Mitología
Desde tiempos muy antiguos siempre en todas las culturas el planeta Júpiter ha tenido su protagonismo como estrella brillante en el firmamento durante todas las noches, los romanos que lo copiaban todo de los griegos le llamaron Júpiter hijo de Saturno y de Ops (de la opulencia), para los griegos era Zeus, el dios por antonomasia de la mitología griega.
Cuando se empezó a forma e imperio romano y en la época de reyes, fue el 2º rey de Roma, Numa Pompilio que por el 700 a.c. construyó en una de las famosas colinas romanas, la colina Capitolina el templo dedicado a Júpiter. Fue protagonista y la deidad más seguida por la cultura politeista romana durante los primeros siglos de la existencia de Roma, cuando se iniciaba el periodo imperial hasta formar lo que llegó a ser el imperio romano.
Durante el periodo de la República romana los cónsules elegidos por el senado en un periodo de cinco años juraba su cargo en el templo a Júpiter con una serie de sacrificios para darle prosperidad en su mandado.
Júpiter
Durante la época imperial romana, que todos recordamos con la maravillosa serie «Yo Claudio» pierde cierto protagonismo con otras deidades romanas pero curiosamente existen anécdotas de algunos de los emperadores tales como Augusto que se comenta que soñaba con él, y era Júpiter que le ordenaba y mandaba realizar sus campañas militares para la expansión del imperio romano o el loco de Calígula, que entre otras lindeces se creyó él mismo Júpiter e hizo construir un puente entre el Capitolio o residencia de los emperadores y el tempo de Júpiter.
Si nos remotamos un poco más encontramos que en la mitología etrusca el dios Júpiter está representado por Tyn que corresponde al día y Tynia al tiempo y a la noche, es decir, regía el tiempo o calendario en la maravilosa cultura etrusca. Si tenéis posibilidad de ir a Umbia o la la Toscana no perdáis la oportunidad de poder ver cientos de restos arqueológicos y museos dispersos en las maravillosas localidades de la Umbria y de la Toscana.
Seguramente también, hay relatos de Júpiter en las culturas orientales y también en las precolombinas, pero éstas predominó el planeta Venus y el cúmulo de las Pléyades en su calendario y ritos o sacrificios humanos que realizaban en la pirámides, pero bueno, esto es para explicarlo en otro post del blog.
Júpiter
Que podemos decir del planeta Júpiter, tantas cosas, tiene una masa de 320 veces la masa de la Tierra, os imagináis la cantidad de masa que llega a tener y 3 veces más la masa de Saturno, curiosamente el centro gravitatorio de nuestro sistema solar no está precisamente en el centro del Sol sino a 1,08 del diámetro solar, debido principalmente a la masa de Júpiter, esto significa que desde el espacio interestelar, un observador verá nuestra estrella, oscilar alrededor de un centro común y por tanto, como se está comprobando ahora, la existencia en el sistema estelar de planetas que perturben la órbita del Sol, tal como nos pasa; ya que una de las formas para localizar actualmente los exoplanetas (planetas en otras estrellas) es debido a las variaciaciones de la estrella principal sin formar parte de un sistema doble o triple.
Júpiter y la Tierra
La masa de Júpiter también se utiliza en el campo de los exoplanetas como unidad a la hora de calcular y determinar la masa de los cuerpos descubiertos hasta la fecha. Nuestro querido Júpiter necesitaría 80 veces su masa para alcanzar y convertirse en una enana roja y por tanto, en un sistema binario con nuestro Sol. Si lo hubiera alcanzando posiblemente no existiría vida en al Tierra al tener otra fuente de calor próxima a nosotros. Imaginaos un sistema binario de dos soles vistos desde la Tierra, nunca se sabe, pero las cosas no serían de esta forma, …
Últimamente se ha observado en Júpiter la inestabilidad de Kelvin-Helmoholtz provocada por la diferencia térmica entre el calor que recibe del Sol y el calor que emite el núcleo del planeta debido a su tamaño y rápida rotación, esta inestabilidad provoca que el planeta se contraiga 2cm. al año, ¡Qué son 2 cm!
La atmósfera de Júpiter está formado por hidrógeno y helio principalmente donde se ha podido detectar que debido a las fuertes tensiones de presión el núcleo se halla en estado líquido, por tanto, nos encontramos con un núcleo líquido de hidrógeno y helio; donde los científicos aún no han llegado a poder averiguar que Júpiter tenga un núcleo rocoso debido a las fuertes presiones que sufre todo el planeta.
Viendo Júpiter por primera vez nos llama la atención las bandas ecuatoriales que observamos y su forma no esférica de la misma; debido a la rápida rotación del planeta lo observamos achatado por los polos ya que como os he comentado es completamente gaseoso. Las bandas son las zonas oscuras del planeta y las zonas son las regiones claras del planeta con velocidades que oscilan entre los 300 y 500 km/h.
Tormentas en Júpiter
Por otra parte por la fuerza de Coriolis observamos la rotación de las manchas y ciclones de Júpiter que se mueven en diferente sentido en función de que se hallen en el hemisferio norte o sur del planeta; éste fenómeno lo observamos al ver como desagua el agua de la bañera en sentido horario en el hemisferio norte y antihorario en el sur.
Pero lo que nos llama la atención a todos es la maravillosa mancha roja observado por primera vez en 1664 por el astrónomo Robert Hooke, en un principio se pensó que se trataba de una meseta que se hallaba por encima de las nubes, con los años se observó que es un potente anticiclón de 2,5 veces el diámetro de la Tierra con unas velocidades de más de 400km/h. La primera fotografía de la gran mancha roja se realizó en el observatorio de Yerkes (WI, EE.UU.) a finales del siglo XIX. La tonalidad de la mancha roja ha cambiado en diferentes ocasiones debido a la interposición de las nubes inferiores de otra temperatura con las superiores; pero lo destacable es que desde hace más de 300 años la mancha sigue allí.
Polo norte
Las nubes de Júpiter están formados por cristales de amoníaco, azufre y fósforo que le dan, estos dos últimos la tonalidad rojiza de las bandas. Si profundizamos en el interior de las nubes podemos alcanzar como es he comentado el núcleo líquido y quizás sólido formado por unas 14 masas terrestres.
Tendremos que esperar al 2015-6 cuando la sonda americana y europea JUNO llegue al planeta para estudiar detenidamente las nubes de Júpiter y la luna Europa.
Otra de las características más importantes que hemos encontrado en Júpiter es su impresionante magnetosfera, se trata de unos de los campos magnéticos más intensos del Sistema Solar, si lo pudieramos observar o ver, ocuparía de tamaño visto desde la Tierra como la Luna llena, ¡Os imagináis que tamaño podría alcanzar!
Este campo magnético, al igual que la Tierra producen unas preciosas auroras boreales tales como en la fotografía. El origen de la magnetosfera es debido al núcleo del planeta de hidrógeno sumado a una fuerte rotación creando lógicamente el campo magnético.
Auroras boreales
La magnetosfera de Júpiter fue descubierta por la sonda Pionner y se comprobó que era 10 veces más potente que el de la Tierra, curiosamente se alarga hasta los 26 millones de km. del planeta alcanzando Saturno. Actualmente se desconoce si esta interfencia provoca cambios en la magnestofera de Saturno ya que la órbita de Júpiter como la de Saturno están sincronizadas 5:2, es decir, de cada 5 órbitas que da Júpiter alrededor del Sol, Saturno da dos vueltas. ¡Curioso, verdad!
También se han observado variaciones del campo magnético de Júpiter descubierto por la sonda Voyager, debido a las variaciones también, del viento solar. Es curioso que también se descubrió campos magnéticos en Io y en Europa provocando corrientes eléctricas entre ambos y el planeta.
Satélites
El sistema de Júpiter está formado por nada menos 67 lunas que órbitan alrededor de él, es decir, forman un auténtico sistema planetario propio dividido en los siguientes grupos:
- Grupo de Amaltea. Formado por cuatro lunas denominadas Metis, Adrastea, Amaltea y Tebe, son lunas cuyos diámetros oscilan entre los 43 y 100 km. Posiblemente son materiales ocasionados por la destrucción de cometas al aproximarse al planeta y por las fuerzas centrípetas fue destrozado en miles de cuerpos menores. Es curioso determinar que los anillos de Júpiter están formados por rocas pero no por hielo como es el caso de los espectaculares anillos de Saturno.
Amaltea
- Grupo Galileano. Los más conocidos por todos, se trata de las cuatro lunas observables con simples prismáticos descubiertos por Galileo en enero de 1610, sus nombres actuales son Io, Europa, Ganímedes y Calixto; curiosamente cuando Galileo las observó por primera vez las denominó por los números romanos, I, II, III y IV cuya nomenclatura se siguió hasta mediados del siglo XX, cuando la Unión astronómica intenacional IAU otorgó los nombres que hoy conocemos siguiendo la mitología griega siendo sobrinos del todo poderoso Zeus. Las tres primera lunas, Io, Europa y Ganímedes tienen una resonancia 1:2:4, esto significa que por cada órbita de Ganímedes, Europa da dos vueltas sobre Júpiter e Io 4 órbitas, esta resonancia también se observa que presentan la misma cara al planeta alterando su fisonomía y característica de cada una de ellas.
- De Io podemos destacar que tiene un diámetro de unos 3600km. y está formado por más de 400 volcanes activos debido al calentamiento del propio satélite en su interior y de las mareas con el cercano planeta Júpiter, esto provoca que quizas haya habido cráteres en Io pero que están cubiertos completamente por la lava líquida que se puede observar en las imágenes obtenidas por las sondas espaciales. Anteriormente a la llegada de la primera sonda espacial Pionner se creía ver Io lleno de cráteres, menuda sorpresa, … Io está formado por lagos de azufre, tiene una atmósfera ténue y no presenta agua. Tiene una inclinación de 0,040 y una excentricidad de solo 0,0041, una órbita, prácticamente circular. La sonda Galileo detectó que el núcleo está formado por hierro y que descubrió que también posee un campo magnético provocando un toro de material eléctrico alrededor de la órbita del satélite Io. Curiosamente los eclipses de Io sobre el planeta Júpiter ayudó a calcular la velocidad de la luz observables desde la Tierra en un periodo de seis meses desde la Tierra, este retraso en la observación de los eclipses vistos desde la Tierra era debido al tiempo que la luz tardaba luz en recorrer la distancia del planeta a la Tierra; Romer la cifró en 14’10» cuando actualmente está en 8’13».
Io
- De Europa, segunda luna de Júpiter tiene un diámetro de 3100km, es un cuerpo rocoso con una capa de hielo de unos 10km de espesor y se cree de unos 70 km de profundidad de agua líquida salada. Ésto ha saltado todas las alarmas pensando en la posibilidad que se halle vida microbiológica en el interior líquido del mar salado de Europa. Debido a las mareas con Júpiter se han observado fumarolas de vapor de agua, estas fumarolas al desprenderse de la superficie del satélite el hidrógeno al ser menos pesado se escaba del débil campo gravitatorio de Europa pero permanece el oxígeno creando una fina atmósfera alrededor de Europa. Posee un campo magnético débil, por tanto, su nucleo es ferroso y en su superficie podemos observar poco cráteres denominados por la IAU con nombres mitológicos celtas. Tiene una rotación sincronizada con Júpiter, una inclinación de 0,40 y una excentricidad de 0,01.
Europa
- Ganímedes, tercera luna de Júpiter y la más grande del Sistema solar, tiene un diámetro de 5200km, superior al diámetro del planeta más pequeño de nuestro Sistema Solar que es Mercurio. Tiene una inclinación de 0,19 y una excentricidad de 0,0015. Está formado por una corteza de hielo y se cree que también puede contener un mar líquido en su interior pero dicha hipótesis no se ha comprobado, tiene placas tectónicas y fluidos de lava solidificadas, sus cráteres son llanos y tiene una atmosfera tenue de oxígeno. Posee también un débil campo magnético ocasionado por su núcleo ferroso.
Ganímedes
- Calixto, es la última luna galileana de unos 4800km. de diámetro similar al planeta Mercurio. No tiene resonancia con Júpiter y por tanto no posee un calentamiento importante por las mareas, se cree que su origen es diferente a las tres anteriores formándose por la nube original del planeta. No está influenciada por la magnetosfera de Júpiter y tiene una atmosfera de CO2, presenta la misma cara al planeta, tiene una inclinación de 1,192 y una excentricidad de 0,0074.
Calixto
- Grupo de Temisto. Formado por un satélite situado entre los galileanos e Himalia, se halla a 7 millones de kilómetros con una inclinación de 43º.
- Grupo de Himalia. Formado por cinco lunas (Himalia, Leda, Lisitea, Elara, S2000/J11), tienen un diámetro entre los 4 y 100 km y se hallan entre los 11 y 13 millones de kilómetros con una inclinación de 26º-28º, tienen elementos orbitales parecidos lo que da pie a que tengan un origen común. Son satélites no esféricos de tipo asteroidal.
- Grupo de Ananké. Formado por 16 lunas con movimientos retrógados (movimiento orbital como las agujas del reloj). Tienen diámetro de unos 2km. y posiblemente el origen sea un asteroide capturado por Júpiter y que se fraccionó al colisionar. Se hallan entre los 19 y 22 millones de kilómetros con una inclinacion de unos 150º (movimiento retrógado).
- Grupo de Carmé. Lo forman 17 lunas retrógadas con unos diámetros de unos 5 km. El satélite más importante Carme está formado por el 99% de la material del grupo con un diámetro de 46km. Se hallan entre los 23 y 24 millones de kilómetros con una inclinación de unos 165º (retrógado).
- Grupo de Pasifae. Formado por unas 13 lunas de diámetro de unos 5 kilometros que e hallan entre los 23 y 25 millones de kilómetros con una inclinación de unos 165º y también movimiento retrógado, su origen es asteroidal destacando la luna Pasifae de unos 60km. de diámetro y Sinope de unos 38 Km.
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Diferentes grupos de satélites de Júpiter
El límite máximo del campo gravitatorio de Júpiter se halla a 53 millones de kilómetros del planeta, esto significa que a esa distancia cualquier cuerpo estelar se rige por el campo gravitatorio del Sol y ya no del planeta Júpiter.
Sistema de anillos
Fueron descubiertos por la sonda Voyager I en 1979, a partir de ahí, su gemela Voyager II descubrió los anillos de Urano y también de Neptuno. Está formado por un toro de una anchura de unos 6400km, se hallan a 122.000 km. de Júpiter (centro) y a unos 50.000km. desde las capas más externas del planeta; está formado por tres anillos determinados por su lunas más internas o Sistema de Amaltea, el anillo interior por Adrastea y el exterior por Amaltea.
Anillos de Júpiter
Formación de Júpiter
Existen dos hipótesis de trabajo de la formación de Júpiter, una de ellas a partir de los núcleos de hielo y gas de las nebulosa protosolar, formándose los planetas gaseosos de hidrógeno y helio más ligeros en las zonas más alejadas del Sistema Solar formado por los planetas gaseosos Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno.
Y la otra hipótesis por la formación temprana por colapso gravitatorio por la formación estelar de la misma.
Impactos sobre Júpiter
Se han observado hasta la fecha dos impactos importantes de cometas sobre la capa gaseosa del planeta; recuerdo la primera ya que la pude observar en directo como mucha gente del cometa Shomeaker-Levy 9 (SL9) que impactó en la atmósfera de Júpiter en Julio de 1994. El cometa fue descubierto por astrónomos aficionados o astrófilos. En ese momento la sonda Galileo se hallaba en camino y se aprovechó el fenómeno para poder fotografiarlo al igual que el telescopio Hubble. Los resultados fueron fantásticos provocando el impacto nubes negras en expansión visibles durante varios años.
Impacto del SL9
Otro impacto importante registrado por astrófilos fue el producido en Julio de 2009 cuando un astrónomo aficionado australiano observó una mancha negra de unos 8000km. producido seguramente, por un objeto de unos 500mts, observable el fenómeno durante varios meses.
Impacto sobre la atmósfera de Júpiter
Esto nos indica que con bastante asiduidad podemos observar estos fenómenos sobre la capa atmosférica de Júpiter con telescopios modestos. Posiblemente nos hemos perdido fenómenos como el impacto del SL9 pero seguramente seguiremos observando más. Basta destacar la desintegración del cometa ISON el pasado noviembre que nos sorprendió a todos por su espectacularidad. Lo mismo ha pasado con estos cometas con el planeta Júpiter.
Exploración espacial
La exploración espacial de Júpiter ha estado centrada por la NASA desde 1973, los hitos más importantes han sido los siguientes:
Pionner 10 y 11. Llegaron a Júpter en 1973 y 1974, fueron por tanto las primeras sondas orbitales en llegar al planeta gigante, observaron la mancha roja, calcularon el tamaño de Calixto y el Pionner 11 en Saturno observó la magnificiencia de los anillos y descubrió dos nuevos satélites de Saturno (1979).
Placas de identificación
Voyager I, II (1979). Para mi fueron las naves más importantes e impactantes por los resultados. En una órbita hiperbólica alcanzó la Voyager I Júpiter en 1979 y Saturno en 1980 observando la estrucutura de los anillos y la atmósfera de Titán. Actualmente la Voyager I está situada a 130UA a una velocidad de 3,6UA anuales. Voyager II alcanzó luego Urano en 1986 y Neptuno en 1989 con las maravilosas imágenes que todos recordamos.
Neptuno y Tritón
Galileo (1995). En su trayectoria hacia Júpiter pasó dos veces por Venus y por la Tierra para coger velocidad y asi con un ahorro sustancial de combustible llegar a Jupter en 1995. Observó el primer asteroide con satélite propio Dáctil e Ida. Fue un éxito rodunto y su final fue programado para el 21 de septiembre de 2003 dirigiéndola hacias las capas de Júpiter por la posibilidad mínima de estrellarse en la luna Europa y alterar el biosistema que actualmente existe allí.
Cassini (2000), en su trayetoria hacia Saturno, se aproximo a Júpiter para coger velocidad y realizó algunas fotografías interesantes.
New Horizonts (2007), sonda americana que va dirigido al planeta enano Plutón que lo alcanzará en 2015, se aproximó, también a Júpiter para aumentar considerablemente su velocidad y aproximarse más rápidamente al planeta enano Plutón.
Tenemos la esperanza ahora, de la sonda JUNO que alcanzará el planeta en 2015-16 y que estudiará también en colaboración con ESA el satélite Europa. Estoy seguro que nos depara unos años muy interesante en el descubrimiento de nuevos hechos y porqué no de vida microbiológica, …
Seguiremos soñando, ….