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JÚPITER
Por Pablo Lonnie Pacheco Railey
[email protected]
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 60 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
XV
Adrastea
XVI Metis
V
Amaltea
XIV Thebe
I
Io
II
Europa
III
Ganímedes
IV
Callisto
XIII Leda
VI
Himalia
X
Lysithea
VII
Elara
XII
Ananke
XI
Carme
VIII Pasiphae
IX
Sinope
TAMAÑO
20 x 14 km
60 x 34 km
250 x 128 km
116 x 84 km
3,642 Km.
3,130 Km.
5,268 Km.
4,806 Km.
10 km
170 km
24 km
80 Km.
20 km
30 Km.
36 km
28 Km.
DESCUBRIDOR
(1979) D. Jewitt y E. Danielson
(1979) S. Synnott
(1892) E. Barnard
(1979) S. Synnott
(1610) S. Marius y Galileo
(1610) S. Marius y Galileo
(1610) S. Marius y Galileo
(1610) S. Marius y Galileo
(1974) C. Kowal
(1904) C. Perrine
(1938) S. Nicholson
(1905) C. Perrine
(1951) S. Nicholson
(1938) S. Nicholson
(1908) P. Melotte
(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
Halo
Anillo Principal
Anillo Fino
ANCHO
22,800 Km..
6,400 Km..
850,000 Km..
DISTANCIA DEL CENTRO DE JUPITER
100,000 – 122,800 Km..
122,800 – 129,200 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.