Tres capas de nubes en Júpiter exprés
La atmósfera de Júpiter se asemeja a un pastel de varias capas, donde cada capa juega su papel. Los científicos tomaron datos de cuatro instrumentos a la vez — VLT/MUSE, Cassini/VIMS, IRTF/SpeX y Juno/JIRAM — y construyeron un modelo de las nubes y el amoníaco en la zona ecuatorial del planeta, desde 0,1 hasta 10 bares (una presión como la que hay a cientos de kilómetros bajo los océanos terrestres).
El modelo incluye tres componentes. El primero es una nube inferior densa a una profundidad de 1–2 bares, compuesta de partículas grandes con un radio de unos 10 µm. El segundo es una nube superior delgada a un nivel de ~0,55 bares, con partículas del mismo tamaño. El tercero es una capa de partículas que absorben el azul (radio ~0,2 µm), incrustada directamente en la nube inferior. Son estas partículas diminutas, como un filtro azul, las que absorben la luz azul y dan a las nubes su conocido tono marrón rojizo.
El perfil del amoníaco está estrechamente relacionado con las nubes: la nube inferior coincide con el inicio de la caída en la concentración de amoníaco, y la superior con el nivel de su condensación. Las propiedades espectrales de las partículas sugieren hielo de agua en la capa inferior y hielo de amoníaco en la superior. Curiosamente, los autores prescindieron de una neblina fotoquímica separada: todas las características observadas en las longitudes de onda de absorción del metano se explican por cambios en la opacidad y la extensión vertical de la nube superior. Así, el pastel de capas de la atmósfera joviana resultó más simple de lo que se pensaba.
Resumen original
tal como lo escribieron los autores, en inglés arXiv:2607.25542
We present a combined cloud/ammonia model for Jupiter's equatorial atmosphere from 0.1 to 10 bar, consistent with observations made at a range of observation geometries from 0.35 to 5.15 $$\mu$$m by VLT/MUSE, Cassini/VIMS, IRTF/SpeX and Juno/JIRAM. Our cloud model has three components: 1) an optically-thick lower cloud (radius $$r$$$$\sim$$$$10$$ $$\mu$$m) at 1-2 bar; 2) an optically-thin upper cloud ($$r$$$$\sim$$$$10$$ $$\mu$$m) at $$\sim$$0.55 bar; and 3) a layer of blue-absorbing chromophore particles ($$r$$$$\sim$$$$0.2$$ $$\mu$$m) situated within the main lower cloud. The ammonia profile is intimately linked with the cloud profile with the lower cloud coinciding with an initial drop in ammonia abundance and the upper cloud coinciding with the ammonia condensation level. The large lower cloud particles are highly scattering at visible wavelengths, allowing sunlight to scatter through the clouds and be Rayleigh-scattered from the deep atmosphere. At 5 $$\mu$$m, the lower cloud particles are found to be more absorbing, with the belt/zone differences mostly accounted for by changes in the single-scattering albedo of these particles and secondarily by changes in the cloud opacity. The spectral properties of these lower cloud particles are possibly consistent with a component of water ice. The upper cloud particles need a distinct absorption band near 3 $$\mu$$m, possibly consistent with a component of ammonia ice. We note that we do not need a separate upper-level photochemical haze in our model. Instead, we find that the features seen at methane-absorbing wavelengths are caused by variations in the opacity and vertical extent of the upper cloud layer.
Las partículas que tiñen de marrón las nubes de Júpiter son cien veces más pequeñas que sus vecinas transparentes — como un grano de arena junto a una manzana.
Las nubes en capas de Júpiter recuerdan a la atmósfera del planeta Bespin en 'Star Wars', donde en una ciudad en las nubes se extraía gas tibanna.