Montaje de imágenes del telescopio espacial Hubble de los cuatro planetas exteriores de nuestro sistema solar: Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. Las imágenes se tomaron durante casi 10 años, desde 2014 hasta 2024. Este largo período de observación permite a los astrónomos rastrear los cambios estacionales en la atmósfera turbulenta de cada planeta, con una nitidez comparable a la de las sondas planetarias de la NASA de la década de 1980. Estas imágenes se obtuvieron bajo un programa llamado OPAL (Outer Planet Atmospheres Legacy).

Hubble: una década estudiando los planetas exteriores

El Telescopio Espacial Hubble ha estado estudiando los planetas exteriores de 2014 a 2024 bajo un programa llamado OPAL (Outer Planet Atmospheres Legacy) para obtener observaciones extendidas en el tiempo de Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno, con el objetivo de comprender su dinámica atmosférica y evolución.

Hubble es el único telescopio capaz de proporcionar alta resolución espacial y estabilidad de imagen para estudios globales de la coloración de las nubes, su actividad y los movimientos atmosféricos de manera constante.

De este modo, Hubble ayuda a restringir las mecánicas subyacentes de los sistemas climáticos y meteorológicos.

Los planetas exteriores

Los planetas exteriores son aquellos que orbitan más allá del cinturón de asteroides: Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. Todos ellos tienen atmósferas profundas y carecen de superficies sólidas.

Sus agitadas atmósferas poseen sistemas meteorológicos únicos, algunos con bandas de nubes multicolores y grandes tormentas misteriosas que emergen o persisten durante muchos años.

Cada uno también experimenta estaciones que duran varios años mientras orbitan alrededor del Sol.

Seguir este comportamiento complejo es similar a comprender el clima dinámico de la Tierra durante muchos años de observación, así como la influencia del Sol en el clima del sistema solar.

Estos cuatro mundos maravillosos también sirven como análogos para entender el clima y las condiciones meteorológicas en planetas similares que orbitan otras estrellas.

OPAL

El programa OPAL del Hubble ha analizado rutinariamente los planetas exteriores una vez al año, cuando están más cerca de la Tierra en un alineamiento llamado oposición.

Esto ha generado un enorme archivo de datos que ha conducido a una serie de notables descubrimientos, compartidos con astrónomos planetarios de todo el mundo.

A continuación, se presentan los aspectos más destacados de una década de descubrimientos del equipo de OPAL.

Júpiter

Las bandas nubosas de Júpiter presentan un caleidoscopio en constante cambio de formas y colores.

Planetas exteriores: Collage de nueve paneles que muestra imágenes de Júpiter tomadas por el Hubble bajo el programa OPAL (Outer Planet Atmospheres Legacy) entre 2015 y 2024. OPAL ha estudiado durante este tiempo la Gran Mancha Roja (GRS) y otros cambios notables en la estructura estratificada de zonas y bandas de Júpiter.
Planetas exteriores: Collage de nueve paneles que muestra imágenes de Júpiter tomadas por el Hubble bajo el programa OPAL (Outer Planet Atmospheres Legacy) entre 2015 y 2024. OPAL ha estudiado durante este tiempo la Gran Mancha Roja (GRS) y otros cambios notables en la estructura estratificada de zonas y bandas de Júpiter.

El clima en Júpiter es siempre tormentoso, con ciclones, anticiclones, cizalladura del viento y la mayor tormenta del sistema solar, la Gran Mancha Roja (GRS).

Júpiter está cubierto principalmente por nubes de cristales de hielo de amoníaco, sobre una atmósfera de decenas de miles de kilómetros de profundidad.

Las imágenes nítidas de Hubble rastrean las nubes y miden los vientos, tormentas y vórtices, además de monitorear el tamaño, la forma y el comportamiento de la GRS. Esta continúa encogiéndose, pero sigue siendo lo suficientemente grande como para tragarse la Tierra.

Misteriosos óvalos oscuros

Los datos de OPAL también han medido la frecuencia de aparición de unos misteriosos óvalos oscuros, visibles solo en longitudes de onda ultravioleta en las «capuchas polares» de neblina estratosférica.

Dos imágenes de Júpiter que muestran la abundante información proporcionada por los filtros espectrales del instrumento científico Wide Field Camera 3 (WFC3) del telescopio espacial Hubble. A la izquierda, fotografía RGB creada utilizando tres filtros en longitudes de onda similares a los colores visibles para el ojo humano. A la derecha, fotografía en ultravioleta (UV) e infrarrojo que muestra las brumas altas que absorben UV en color naranja (sobre los polos y en tres grandes tormentas, incluida la Gran Mancha Roja), y el hielo recién formado en color blanco (penachos de tormentas compactas justo al norte del ecuador).
Dos imágenes de Júpiter que muestran la abundante información proporcionada por los filtros espectrales del instrumento científico Wide Field Camera 3 (WFC3) del telescopio espacial Hubble. A la izquierda, fotografía RGB creada utilizando tres filtros en longitudes de onda similares a los colores visibles para el ojo humano. A la derecha, fotografía en ultravioleta (UV) e infrarrojo que muestra las brumas altas que absorben UV en color naranja (sobre los polos y en tres grandes tormentas, incluida la Gran Mancha Roja), y el hielo recién formado en color blanco (penachos de tormentas compactas justo al norte del ecuador).

OPAL también puede respaldar la misión Juice de la ESA, lanzada el 14 de abril de 2023, que estudiará Júpiter y sus lunas oceánicas, Ganímedes, Calisto y Europa.

Saturno

Saturno tarda más de 29 años en orbitar el Sol, y OPAL lo ha seguido durante aproximadamente la cuarta parte de un año saturniano (desde 2018, tras el final de la misión Cassini).

Una serie de imágenes de Saturno muestra datos reales obtenidos con múltiples filtros asignados a los colores RGB perceptibles para el ojo humano. Cada combinación de filtros resalta las sutiles diferencias en la altitud o composición de las nubes. Los espectros infrarrojos de la misión Cassini sugirieron que las partículas de aerosol de Saturno podrían tener una diversidad química aún más compleja que las de Júpiter.
Una serie de imágenes de Saturno muestra datos reales obtenidos con múltiples filtros asignados a los colores RGB perceptibles para el ojo humano. Cada combinación de filtros resalta las sutiles diferencias en la altitud o composición de las nubes. Los espectros infrarrojos de la misión Cassini sugirieron que las partículas de aerosol de Saturno podrían tener una diversidad química aún más compleja que las de Júpiter.

Con una inclinación axial de 26,7 grados, Saturno experimenta cambios estacionales más marcados que Júpiter, con estaciones que duran unos siete años. Esto también permite a Hubble observar el sistema de anillos desde diferentes ángulos, que volverán a aparecer de canto en 2025.

Hubble ha seguido cambios sutiles en el color de la atmósfera de Saturno y el comportamiento estacional de los misteriosos «rayos oscuros» de sus anillos, observados por primera vez en 1981 por Voyager 2. OPAL los ha registrado activamente desde 2021.

Urano

Urano está inclinado sobre su costado, con un eje de rotación casi en el plano de su órbita, lo que provoca cambios estacionales radicales durante sus 84 años de órbita solar.

OPAL ha observado la región del polo norte, ahora inclinada hacia el Sol, donde se han registrado tormentas con nubes de cristales de metano y un casquete polar cada vez más brillante, que seguirá intensificándose hasta el solsticio de verano en 2028.

Neptuno

En 1989, Voyager 2 descubrió una gran mancha oscura en Neptuno, cuya naturaleza transitoria fue confirmada por Hubble en 1994. Durante el programa OPAL, se ha seguido el ciclo completo de vida de dos de estas manchas.

Además, se ha encontrado una conexión entre la abundancia de nubes en Neptuno y el ciclo solar de 11 años. Este hecho sorprende a los científicos debido a la lejana ubicación del planeta.

OPAL continúa aportando datos esenciales para entender mejor estos mundos distantes y sus analogías con planetas de sistemas estelares lejanos.

Fuente: Hubble celebrates a decade of tracking the outer planets

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