Júpiter, el Gigante

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CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LOS PLANETAS GASEOSOS

En esta clasificación se incluyen Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. Estos planetas, llamados también exteriores o Jovianos -en honor a Júpiter-, se caracterizan como su nombre lo indica, por ser masivos y de gran tamaño, por su constitución gaseosa (baja densidad), todos tienen anillos y tienen una gran cantidad de lunas a su alrededor. Por su gran distancia al Sol, los períodos de traslación son bastante prolongados, no sólo porque el camino a recorrer es más largo sino porque la velocidad orbital es menor. Su rotación es relativamente rápida, por lo que sus días son más cortos que los de la Tierra. El Voyager I visitó a Júpiter y Saturno. El Voyager II los visitó a los cuatro.

 ANTECEDENTES

Júpiter es el planeta más masivo, superando en más de 300 veces la masa de la Tierra. Es también el Coloso del Sistema Solar, pues no hay otro tan grande como él. Su símbolo representa un rayo estilizado, como los que usaba Júpiter para castigar a los mortales. El Jueves recibe su nombre en su honor. Para los griegos su nombre era Zeus. ¿Por qué lo escogieron para representar al dios supremo? ¿Acaso sabían los antiguos que este planeta era el más masivo? ¿Quién les informó que Júpiter era el planeta más grande del Sistema Solar? La identificación de este planeta con el dios supremo del Olimpo se debe a que visita a cada constelación del Zodíaco durante todo un año. (Su período de traslación es de casi 12 años) El Sol visitaba a cada constelación zodiacal durante un mes, pero Júpiter lo hacía ¡durante todo un año! Seguramente Júpiter –pensaban- tenía asuntos y responsabilidades importantes que el Sol le había dejado por cumplir. 

Júpiter fue visitado por la sonda Pionero 10 en 1973 y Pionero 11 en 1974. En 1979 Voyager I y II lo sobrevolaron. Ulyses, artefacto diseñado para estudiar el Sol, aprovechó el tirón gravitacional del planeta gigante para entrar en una órbita polar alrededor del Sol. La sonda Galileo fue en 1995 la primera en orbitar a Júpiter y lanzar una sonda de prueba a su atmósfera. Ls a sonda Galileo fue estrellada contra el planeta en 2003. La sonda Cassini se diseñó para aprovechar el impulso gravitacional de Júpiter en su camino a Saturno, en donde llegará en el 2004.

 DISTANCIA AL SOL

La distancia promedio al Sol es de 778.33 millones de Km, equivalentes a 5.2028 u.a., es decir, Júpiter está 5.2 veces más lejos del Sol que la Tierra. La distancia mínima entre la Tierra y Júpiter es de unos 628.76 millones de Km. La luz del Sol demora poco más de 43 minutos en llegar a Júpiter

 DIÁMETRO ECUATORIAL

Ningún planeta es esférico, y en el caso de los planetas jovianos esta situación se acentúa. La combinación de su veloz rotación y su constitución gaseosa son de tal manera que la fuerza centrífuga afecta la figura del planeta en su ecuador, ensanchándolo en su circunferencia horizontal. Se observa entonces un achatamiento de los polos. El diámetro ecuatorial del planeta es de 142,984 Km., 6.49% mayor que el diámetro entre sus polos (133,708 Km.). La Tierra cabe 11.21 veces a lo largo de su diámetro ecuatorial.

 MASA

Júpiter es tan masivo que no ha faltado quien lo califique de ser una estrella fallida. Incluso, cuando los fragmentos del Cometa Shoemaker-Levy 9 se estrellaron contra el planeta (en julio de 1994), fue inevitable que algunos pseudo-científicos predijeran que éste sería el disparador que destruiría el planeta transformándolo en la segunda estrella del Sistema Solar (¡Qué Dramático! ¿No les parece?) En realidad Júpiter necesitaría multiplicar su masa casi 1050 veces para igualar la masa del Sol, aunque bastaría ser 84 veces más masivo de lo que es para tener reacciones de fusión nuclear en su núcleo y ser una legítima estrella. Sin embargo, podríamos añadir la masa de todos los planetas del Sistema Solar a Júpiter y aún así no sería suficiente para lograrlo. La masa de Júpiter es de 1.899 x 10²⁷ Kg. Comparado con nuestro planeta, Júpiter es 317.938 veces más masivo que la Tierra.

DENSIDAD

La densidad de Júpiter es de 1,330 Kg/m³. ó 1.33. La Tierra tiene una densidad de 5.52. 

COMPOSICIÓN  Y ATMOSFERA

La composición de Júpiter es muy parecida a la del Sol: básicamente Hidrógeno y Helio. Las diversas tonalidades en su atmósfera se deben a sutiles trazas de metano y amoníaco, que se manifiestan en una variedad de colores dependiendo de su temperatura. Es común encontrar tormentas eléctricas y perturbaciones del campo magnético. El Telescopio Espacial Hubble ha captado auroras en sus polos. Su atmósfera es muy turbulenta. Hay vientos de hasta 414 km/hora. En cualquier momento Júpiter puede estar tan lleno de huracanes que parece sufrir varicela. El huracán más impresionante es la Gran Mancha Roja: una tormenta de 14,000 x 30,000 Km., tan grande que la Tierra cabe casi 2 y media veces en ella. ¡La Gran Mancha Roja ha estado circulando a Júpiter por más de 300 años! Su energía no se ha disipado pues el planeta es gaseoso, por tanto, la fricción es muy baja. En la Tierra los huracanes se dispersan cuando ingresan a Tierra y chocan contra las montañas. La Gran Mancha Roja no es un huracán en todo el sentido de la palabra ya que se origina en el interior del planeta.

 Según la abundancia molecular, encontraremos en Júpiter:

Hidrógeno molecular ( H₂ )                        90 %

Helio ( He )                                          < 10 %

Agua ( H₂O )                                       0.0001 %

Metano ( CH₄ )                                    0.2 %

Amoníaco ( NH₃ )                                 0.03 %

 En las capas externas el Hidrógeno molecular estará en estado gaseoso, pero a cierta profundidad las condiciones de temperatura y presión aportan características especiales a esta sustancia, por lo que se describe como Hidrógeno metálico. Habrá hielo de agua distribuido en el planeta y un núcleo rocoso con algunas trazas de hierro y níquel. Una singularidad del planeta gigante es que emite radiación Infrarroja a mayor razón de la que recibe del Sol. Del calor que recibe del Sol, Júpiter emite un excedente de 1.7%. Con todo, la temperatura promedio de su atmósfera es de 124 K. (grados kelvin) es decir, -149° C.

 GRAVEDAD SUPERFICIAL (Relativa a la Tierra)

Júpiter es un planeta gaseoso, por lo tanto, es imposible mantenernos en pie en este planeta sin hundirnos hacia el interior. (Sería como querer pisar una nube). Sin embargo, si pudiéramos colocar un báscula sobre su superficie, notaríamos que nuestro peso se multiplica por un factor de 2.34 veces. En otras palabras, una persona que aquí en la Tierra pesa 70 Kg. pesa en Júpiter unos 164 Kg.

 VELOCIDAD DE ESCAPE

Alcanzar una velocidad lo suficientemente alta como para escapar de los lazos gravitacionales del planeta es mucho más difícil que en la Tierra. En nuestro planeta, la velocidad de escape es de 11.2 km/seg. En Júpiter esta cifra se convierte en 59.6 km/seg

 PERIODO DE ROTACIÓN

Júpiter bate otra marca: es el planeta que gira más rápido sobre sí mismo por encima de todos los demás. ¡Su período de rotación en el ecuador es de 9.841 horas! Es increíble que siendo tan grande, pueda dar una vuelta en tan poco tiempo. La rotación no es uniforme. Debido a su constitución gaseosa la velocidad varía de acuerdo con la latitud (distancia al ecuador). En los polos la rotación es ligeramente más veloz, de modo que ahí el día dura unos 5 minutos menos. Además, las sondas detectaron unos pulsos de radio cada 9.925 horas, lo que indica el período de rotación en el interior del planeta. 

PERIODO DE TRASLACIÓN

El tiempo que tarda Júpiter en completar una vuelta alrededor del Sol es de unos 11.86 años terrestres (4332.7 días terrestres ó 10,566 días jovianos). Como ya se señaló previamente, los antiguos creían que Júpiter pasaba todo el año visitando alguna constelación del Zodíaco para “arreglar” asuntos pendientes. Júpiter se desplaza en promedio a una velocidad de 13.06 km/seg alrededor del Sol. 

PERIODO SINODICO

Después de un año, la Tierra no vuelve a encontrar a Júpiter en la misma posición, pues en ese intervalo Júpiter tiene la oportunidad de avanzar en su órbita. El tiempo en que vuelven a quedar alineados Sol-Tierra-Júpiter es de 398.88 días. Este se su período sinódico. Es prácticamente 1 año y 1 mes, por eso después de un año Júpiter aparece corrido justo lo necesario para coincidir con la siguiente constelación del Zodíaco (12 años = 12 constelaciones zodiacales). 

INCLINACIÓN DE SU EJE DE ROTACIÓN (Relativa al plano de su órbita)

Júpiter se desplaza casi vertical en su órbita, por eso jamás veremos sus polos desde la Tierra. La inclinación de su eje de rotación es de 3.12°. 

INCLINACIÓN DE SU ORBITA (Relativa a la Tierra)

El plano orbital de Júpiter coincide casi con el de la Tierra (la eclíptica) y su diferencia es de sólo 1.308°

 EXCENTRICIDAD DE SU ORBITA

La órbita de Júpiter ( e=0.0483) es más excéntrica que la de la Tierra ( e= 0.0167)  

SATELITES

Júpiter posee más de 62 satélites (2003) pero la mayoría son cuerpos pequeños de menor importancia, tal vez asteroides capturados. Los primeros satélites de Júpiter fueron descubiertos por Galileo Galilei en 1609 y la observación de sus trayectorias sirvió de base para su teoría en la que afirmaba que la Tierra se desplazaba alrededor del Sol y no al revés. En su honor son llamados satélites galileanos. En general tienen un tamaño parecido al de nuestra Luna. Estos son algunos aspectos generales: 

Io.- Es un satélite volcánico. Cuando queda en línea entre Júpiter y el resto de los satélites galileanos, la marea gravitacional es tan severa que se sacude como una gelatina, generando unos sismos espectaculares: el nivel del suelo sufre levantamientos y colapsos de hasta 400 metros en un día. La fricción genera tanto calor que su corteza se funde y más de un volcán puede entrar en erupción simultáneamente. Su superficie carece de cráteres pues se renueva constantemente y muestra un color amarillo pálido y rojo debido al azufre arrojado por los volcanes. 

Europa.- Es todo lo contrario de Io, es lo más parecido a una gota de agua suspendida en el espacio y congelada en la superficie. También sufre mareas gravitacionales por lo cual su corteza helada está marcada por profundas grietas y resquebrajaduras. Tiene pocos cráteres pues cualquier impacto grande perfora el hielo y la superficie se regenera inmediatamente, congelándose. Es el cuerpo más liso del sistema solar. No tiene montañas ni depresiones profundas. Es posible que bajo la corteza el agua esté lo suficientemente caliente como para albergar vida. 

Ganymede.- Estamos ya tan lejos del Sol que el hielo empieza a ser común en estas regiones del Sistema Solar y más allá. Ganymedes es un cuerpo de hielo y roca. Sus cráteres son blancos confirmando el abundante hielo en su corteza. Su tamaño es enorme. Es más grande que cualquier satélite del Sistema Solar: más grande que Plutón y más grande que Mercurio. ¡Hasta tiene su propia atmósfera! Ganymedes tiene todas las características para considerarse un planeta excepto que está en órbita alrededor de uno, por tal motivo califica sólo como satélite. 

Callisto.- Es el más externo de los Satélites Galileanos y el cuerpo del Sistema Solar que más cráteres posee por unidad de superficie. No hay otro lugar que aparentemente haya sido tan densamente impactado como Callisto. Está marcado incluso por cráteres en cadena, producidos por asteroides y cometas que han sido desintegrados por la poderosa gravedad de Júpiter. Lo que sucede es que -de los satélites Galileanos- es el que exhibe la superficie más antigua. Se ven tantos, porque estamos viendo los que se han acumulado a lo largo de muchos millones de años.

 SATELITES MAYORES

NOMBRE                   TAMAÑO            DESCUBRIDOR

XV             Adrastea          20 x 14 km            (1979) D. Jewitt y E. Danielson

XVI            Metis               60 x 34 km            (1979) S. Synnott

V                Amaltea          250 x 128 km         (1892) E. Barnard

XIV            Thebe             116 x 84 km           (1979) S. Synnott

I              Io                     3,642 Km.             (1610) S. Marius y Galileo

II              Europa             3,130 Km.              (1610) S. Marius y Galileo

III            Ganímedes       5,268 Km.                (1610) S. Marius y Galileo

IV            Callisto            4,806 Km.                (1610) S. Marius y Galileo

XIII           Leda                10 km                    (1974) C. Kowal

VI            Himalia            170 km                   (1904) C. Perrine

X              Lysithea          24 km                   (1938) S. Nicholson

VII           Elara                80 Km.                  (1905) C. Perrine

XII            Ananke            20 km                   (1951) S. Nicholson

XI             Carme              30 Km.                 (1938) S. Nicholson

VIII            Pasiphae          36 km                  (1908) P. Melotte

IX              Sinope             28 Km.                 (1914) S. Nicholson

SISTEMA DE ANILLOS

Al igual que todos los planetas gaseosos, Júpiter posee anillos. No son visibles desde la Tierra, sin embargo se pueden detectar en el Infrarrojo. Los anillos fueron descubiertos por las misiones Voyager. Están compuestos por polvo muy fino y oscuro, así como partículas de hielo y azufre, entre otras.

NOMBRE                   ANCHO            DISTANCIA DEL CENTRO DE JUPITER

Halo                            22,800 Km..            100,000 – 122,800 Km..

Anillo Principal               6,400 Km..              122,800 – 129,200 Km..

Anillo Fino                   850,000 Km..            129,200 – 214,200 Km..

 ASPECTO VISUAL A SIMPLE VISTA

En condiciones favorables Júpiter se convierte en un objeto tan brillante, que sorprende a los no conocedores (¡aumentan los reportes de OVNIS!). Su magnitud máxima es de –2.5. La distancia que alcanzan los satélites galileanos a su alrededor es tal que una persona con excelente vista tendrá la capacidad de detectar sin ayuda óptica, su presencia. Los satélites de Júpiter son visibles a simple vista siempre y cuando se evite el brillo del planeta con una barra de ocultación. Basta que el observador sostenga un alfiler (orientado Norte-Sur) con su brazo extendido y oculte con él a Júpiter y entonces aparecerán las pequeñas lunas alrededor. El color del planeta es blancuzco. Los satélites son fácilmente observables con la ayuda de unos binoculares. Recomiendo los 10 X 50. 

ASPECTO VISUAL EN EL TELESCOPIO

En una oposición la distancia se reduce a unos 628.76 millones de Km.. En tales condiciones su apariencia en el telescopio permite ver gran cantidad de detalles pues su diámetro angular llega a ser de casi 50” de arco. Los colores observados en Júpiter son muy sutiles y nada tienen que ver con las imágenes de las Voyager, en las cuales resaltan colores falsos, resultado del procesamiento y contraste realzado por computadora para revelar aspectos que de otro modo pasarían desapercibidos. Los colores que se pueden observar en condiciones favorables son extremadamente pálidos: rojo, café, amarillo y tonos sutilmente azules en las bandas y manchas. La Gran Mancha Roja tiene un pálido color rosa salmón apastelado. Júpiter presenta normalmente un par de bandas ecuatoriales oscuras llamadas Cinturones. Las bandas de aspecto claro se nombran Zonas. En condiciones de observación excelentes es posible detectar huracanes de color oscuro. El achatamiento producido por la veloz rotación del planeta es evidente. El planeta se ve ligeramente aplastado. En cuestión de 15-20 minutos la traslación de sus satélites es notoria.