Los físicos están desconcertados: lo que acaba de pasar en Júpiter está teniendo un efecto eléctrico inmediato en la Tierra

Júpiter, el planeta más grande del Sistema Solar, alberga tormentas masivas y de larga duración, algunas de las cuales se prolongan durante siglos. Ahora, un nuevo estudio realizado por científicos de la Universidad de California en Berkeley revela que estas tormentas pueden producir relámpagos 100 veces más potentes que los registrados en la Tierra.Los hallazgos se basan en datos recogidos por la sonda Juno de la NASA ,que orbita Júpiter desde 2016.

«Todo en Júpiter es extremo. El planeta alberga ciclones polares gigantescos, más grandes que Australia, intensas corrientes en chorro, el cuerpo más volcánico de nuestro sistema solar, la aurora más potente y los cinturones de radiación más intensos», afirmó en un comunicado Scott Bolton, investigador principal de Juno en el SwRI (Southwest Research Institute). «A medida que la órbita de Juno nos lleva a nuevas regiones del complejo sistema de Júpiter, observamos con mayor detalle la inmensidad de energía que este gigante gaseoso posee».

Las tormentas de Júpiter que podrían afectar a la Tierra

El estudio de las tormentas en otros planetas ayuda a los investigadores a comprender mejor el clima en la Tierra. El autor principal del trabajo publicado en la revista AGU Advances, Michael Wong, científico planetario del Laboratorio de Ciencias Espaciales de la UC Berkeley, comentó que «hay mucho que desconocemos sobre los rayos en la Tierra», y aseguró que se han identificado varios tipos  de «eventos luminosos transitorios» vinculados a tormentas eléctricas durante la última década.

En Júpiter, los relámpagos ofrecen pistas muy valiosas sobre la convección, el proceso que transporta el calor a través de la atmósfera. «La convección funciona de forma ligeramente diferente en la Tierra y en Júpiter porque este último tiene una atmósfera dominada por el hidrógeno, por lo que el aire húmedo es más pesado y cuesta más que ascienda», explicó Wong.

En la Tierra, el aire se compone principalmente de nitrógeno, que es más pesado que el agua. Esto provoca que el aire húmedo sea más ligero y se eleve con mayor facilidad. En Júpiter, en cambio, el aire húmedo es más pesado que la atmósfera circundante, por lo que las tormentas necesitan mucha más energía para ascender. Al alcanzar mayores altitudes, liberan esa energía con más fuerza, produciendo fuertes vientos e intensos relámpagos.

La trayectoria de Juno

La sonda Juno de la NASA sobrevoló la atmósfera de Júpiter de norte a sur el 17 de agosto de 2022, detectando un grupo de pulsos de radio provenientes de rayos, y el mapa de fondo del Telescopio Espacial Hubble identificó la fuente del rayo como una «supertormenta sigilosa» aislada.

Hasta la fecha, casi todas las naves espaciales que han sobrevolado Júpiter han observado relámpagos, principalmente porque los destellos destacan claramente en el lado oscuro del planeta, pero las misiones anteriores sólo detectaron los destellos más brillantes, lo que llevó a la idea de que los relámpagos de Júpiter eran mucho más potentes que los de la Tierra.

Esta perspectiva cambió cuando la cámara de seguimiento estelar de alta sensibilidad de Juno identificó muchos destellos más débiles, similares a los observados en la Tierra. Sin embargo, las observaciones en el lado nocturno pueden ser engañosas, ya que las nubes densas pueden ocultar parte de la luz y hacer que los destellos parezcan más débiles de lo que realmente son, explicó Wong.

El radiómetro de microondas de Juno ofrece una medición más fiable porque sus señales pueden atravesar las nubes. Si bien el instrumento no fue diseñado específicamente para estudiar rayos, puede detectar emisiones de microondas provenientes de tormentas cercanas.

Supertormentas sigilosas

Afortunadamente, en 2021 y 2022, la actividad de tormentas en el cinturón ecuatorial norte de Júpiter disminuyó temporalmente. Esto permitió a Wong y su equipo aislar tormentas individuales y rastrearlas con mayor precisión utilizando datos del telescopio espacial Hubble y la cámara de Juno. Estos eventos recibieron el nombre de «supertormentas sigilosas», las cuales duraron meses y modificaron los patrones de nubes circundantes, de forma muy similar a las supertormentas de mayor magnitud.

Durante este periodo, Juno sobrevoló tormentas aisladas en 12 ocasiones y, en cuatro casos, se acercó lo suficiente como para detectar señales de microondas procedentes de rayos. La sonda registró un promedio de tres destellos por segundo. En un solo sobrevuelo, detectó 206 pulsos distintos. De un total de 613 pulsos, Wong estimó que la intensidad de los rayos variaba desde similar a la de la Tierra hasta más de 100 veces superior.

Sin embargo, convertir señales de microondas en energía total de rayo es un proceso muy complejo, afirmó la coautora Ivana Kolmašová, física espacial de la Universidad Carolina de Praga, República Checa, y miembro de la Academia Checa de Ciencias. Los rayos producen energía en muchas formas, incluyendo ondas de radio, luz, calor, sonido y reacciones químicas. En la Tierra, un solo rayo libera aproximadamente 1 gigajulio (mil millones de julios), suficiente para abastecer de energía a 200 hogares promedio durante una hora. Wong estima que un rayo en Júpiter podría liberar entre 500 y hasta 10 000 veces más energía.