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| Los planetas jovianos del Sistema Solar. Crédito: bork.hampshire.edu |
Más allá "de nuestro sistema solar de Frost Line " - la región donde las sustancias volátiles como el agua, amoníaco y metano empiezan a congelarse – residen cuatro planetas masivos. A pesar que estos planetas - Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno - varían en términos de tamaño, masa y composición, todos ellos comparten ciertas características que hacen que se diferencian mucho de los planetas terrestres situadas en el interior del Sistema Solar.
Designados oficialmente como el gas (y / o hielo) gigantes, estos mundos también reciben el nombre de "planetas jovianos". Se utiliza indistintamente con términos como gigante de gas y el planeta gigante, el nombre describe mundos que son esencialmente "similar a Júpiter". Y mientras que el Sistema Solar contiene cuatro de estos planetas, las investigaciones extra-solares han descubierto cientos de planetas jovianos, de momento.
Definición:
Dentro del sistema solar, existen cuatro planetas jovianos - Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. Un planeta designado como Júpiter es, por tanto, un gigante de gas, compuesta principalmente de hidrógeno y helio, con diversos grados de elementos más pesados. Además de tener grandes sistemas de lunas, estos planetas tienen sus propios también sistemas de anillos.
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| Añ Los planetas gigantes del Sistema Solar (aka. Los jovianos). Crédito: spiff.rit.edu adir leyenda |
Estructura y Composición:
En todos los casos, los gigantes gaseosos de nuestro sistema solar están compuestos principalmente de hidrógeno y helio, siendo el resto absorbido por elementos más pesados. Estos elementos se corresponden con una estructura que se diferencia entre una capa exterior de hidrógeno molecular y helio que rodea una capa de líquido (o metálico) hidrógeno o elementos volátiles, y un núcleo fundido probable con una composición rocosa.
Debido a la diferencia en su estructura y composición, los cuatro gigantes gaseosos a menudo se diferencian, Júpiter y Saturno se clasifican como "gigantes de gas", mientras que Urano y Neptuno son "gigantes de hielo". Esto es debido al hecho de que Neptuno y Urano tienen mayores concentraciones de metano y elementos más pesados - como el oxígeno, carbono, nitrógeno, y azufre - en su interior.
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| modelos interiores de los planetas gigantes, que muestran núcleos rocosos superpuestos mediante sobres sólidos y gaseosos. Crédito: NASA / JPL |
Condiciones atmosféricas:
Al igual que sus estructuras y composiciones, las atmósferas y los patrones climáticos de los cuatro gigantes de gas / de hielo son bastante similares. La principal diferencia es que los ambientes se van haciendo progresivamente más frías cuanto más lejos están de Sol. Como resultado, cada planeta joviano tiene capas de nubes distintas quién a está altitudes están determinadas por sus temperaturas, de modo que los gases pueden condensarse en estados líquido y sólido.
En resumen, ya que Saturno es más frío que Júpiter a cualquier altitud las particular, sus capas de nubes se producen más profundo dentro de su ambiente. Urano y Neptuno, debido a sus temperaturas aún más bajas, son capaces de mantener el metano condensado en su troposfera muy fríos, mientras que Júpiter y Saturno no pueden.
La presencia de este metano da a Urano y Neptuno su color azul nebuloso, donde Júpiter es de color naranja-blanco en apariencia debido a la mezcla de hidrógeno (que desprende un aspecto rojo), mientras que el afloramiento de fósforo, azufre, e hidrocarburos manchandos áreas de parches y los cristales de amoníaco crean bandas blancas.
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| Júpiter y Saturno tienen apariencias similares, debido a sus composiciones y ambientes similares. Crédito: NASA / GSFC |
La atmósfera de Saturno es similar en composición a la de Júpiter. De ahí por qué se colorea de manera similar, aunque sus bandas son mucho más débiles y son mucho más amplias cerca del ecuador (que resulta en un color dorado pálido). Al igual que con las capas de nubes de Júpiter, que se dividen en las capas superior e inferior, varían su composición a base de la profundidad y la presión. Ambos planetas también tienen nubes compuestas de cristales de amoníaco en sus atmósferas superiores, con una posible capa delgada de nubes de agua que subyacen en ellas.
La atmósfera de Urano se puede dividir en tres secciones - la estratosfera más interna, la troposfera, y la termosfera exterior. La troposfera es la capa más densa, y también pasa a ser el más frío del sistema solar . Dentro de la troposfera hay capas de nubes, con nubes de metano en la parte superior, las nubes de hidrosulfuro de amonio, amoniaco y sulfuro de hidrógeno, nubes y nubes de agua en las presiones más bajas.
Lo siguiente es la estratosfera, que contiene etano, acetileno y metano, y estas brumas ayudar a calentar esta capa de la atmósfera. Aquí, las temperaturas aumentan considerablemente, en gran parte debido a la radiación solar. La capa más externa (la termosfera y la corona) tiene una temperatura uniforme de 800-850 (577 ° C / 1070 ° F), aunque los científicos no están seguros de la razón.
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Urano y Neptuno, los planetas gigantes de hielo del Sistema Solar. Crédito: Wikipedia Commons
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La atmósfera de Neptuno es también predominantemente hidrógeno y el helio, con una pequeña cantidad de metano. La presencia de metano es parte de lo que da a Neptuno su color azul, a pesar de que Neptuno es más oscuro e intenso. Su atmósfera se puede subdividir en dos regiones principales: la troposfera inferior (donde las temperaturas disminuyen con la altitud), y la estratosfera (donde las temperaturas aumentan con la altitud).
Se cree que la estratosfera inferior puede contener hidrocarburos como etano y etino, que son el resultado de metano al interactuar con la radiación UV, lo que produce la neblina atmosférica de Neptuno. La estratosfera es también el hogar de pequeñas cantidades de monóxido de carbono y cianuro de hidrógeno, que son responsables de que la estratosfera de Neptuno esté más caliente que la de Urano.
Patrones meteorológicos:
Como la Tierra, Júpiter experimenta auroras cerca de los polos norte y sur. Pero en Júpiter, la actividad auroral es mucho más intenso y casi nunca se detiene. Estos son el resultado de la intensa radiación de Júpiter, producido por su campo magnético, y la abundancia de material procedente de los volcanes de Io que reaccionan con la ionosfera de Júpiter.
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| Ver reprocesado por Bjorn Jonsson de la Gran Mancha Roja tomada por el Voyager 1 en 1979 revela una increíble riqueza de detalles. Crédito: NASA / JPL |
La atmósfera de Saturno es similar, exhibiendo óvalos de larga vida de vez en cuando que puede ser de varios miles de kilómetros de ancho. Un buen ejemplo es la Gran Mancha Blanca (aka. Great White Oval), un fenómeno único pero de corta duración que se produce una vez cada 30 años terrestres. Desde el año 2010, una gran banda de nubes blancas llamado el Norte electrostática Perturbación se han observado que envuelve a Saturno, y se cree será seguido de otro en 2020.
Los vientos de Saturno son los segundos más rápido entre los planetas del sistema solar, que han alcanzado un los 500 m / s (1800 km / h). Polos norte y sur de Saturno también han mostrado evidencia de una tormenta. En el polo norte, esta toma la forma de un patrón de onda hexagonal persistente que mide alrededor de 13.800 kilometros (8.600 millas) y que gira con un periodo de 24s 10h 39m.
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| Saturno hace un ornamento muy rayado en esta imagen de color natural, mostrando su norte hexágono polar y vórtice central. Crédito: NASA / JPL-Caltech / Space Science Institute |
El tiempo de Urano sigue un patrón similar en el que los sistemas se dividen en bandas que giran alrededor del planeta, que son accionados por el calor interno de la misma en la atmósfera superior. Los vientos en Urano pueden alcanzar hasta 900 km / h, creando tormentas masivas como la descubierta por el telescopio espacial Hubble en 2012. Al igual que en Gran Mancha Roja de Júpiter, este punto oscuro era un vórtice nube gigante que mide 1.700 kilómetros por 3.000 kilómetros.
Neptuno no es un cuerpo sólido, su atmósfera se somete a rotación diferencial, con su zona ecuatorial amplia rotación más lento que el campo magnético del planeta (18 horas frente a 16,1 horas). Por el contrario, en las regiones polares, donde el período de rotación es de 12 horas. Esta rotación diferencial es la más pronunciada de cualquier planeta del Sistema Solar, y da como resultado una fuerte cizalladura del viento latitudinal y tormentas violentas.
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| Reconstrucción de la Voyager 2 imágenes que muestran la gran Dar Spot (arriba a la izquierda), Vespa (en el centro), y el pequeño punto oscuro (abajo a la derecha). Crédito: NASA / JPL |
Fuentes: Matt Williams y Universo hoy
