12 de noviembre de 2024, la sonda espacial Juno de la NASA ha enviado impresionantes fotografías de Júpiter, incluidas tormentas caóticas y coloridas que se arremolinan en la atmósfera del planeta. Juno completó su 66º sobrevuelo cercano (también conocido como perijove) de Júpiter el 23 de octubre, durante el cual la nave espacial viajó cerca de los polos del planeta, así como cerca de la quinta luna más grande del mundo, Amaltea. Los datos fotográficos sin procesar capturados por la JunoCam de la nave espacial durante el sobrevuelo fueron procesados ​​recientemente por científicos ciudadanos utilizando filtros que mejoran el color para resaltar la belleza de Júpiter. Las fotos, compartidas en el sitio web de la misión, revelan detalles intrincados de la atmósfera tormentosa de Júpiter, incluidas bandas de colores, patrones de nubes turbulentas y poderosos vórtices, tanto grandes como pequeños. Los científicos ciudadanos que trabajan con los datos de las imágenes en bruto, que están disponibles para el público en línea, aumentaron el contraste de las imágenes capturadas en luz visible para enfatizar la sorprendente variación de color del planeta.

Una de las fotos, procesada por la científica ciudadana Jackie Branc, captura una Región Filamentosa Plegadora (FFR), que es un área que generalmente se encuentra en las latitudes subpolares de Júpiter. Las FFR se caracterizan por nubes blancas ondulantes y estructuras similares a hilos, llamadas filamentos, que forman las caóticas tormentas arremolinadas del planeta.

Juno también tomó fotografías de la luna interior de Júpiter con forma de patata, llamada Amaltea. Con un radio de solo 84 kilómetros, Amaltea es significativamente más pequeña que la luna de la Tierra. El científico amateur Gerald Eichstädt ajustó el balance de blancos de la foto de Amaltea para iluminar la luna y aislarla del fondo oscuro del espacio. Juno, que ha estado en órbita alrededor de Júpiter desde julio de 2016, está operando en una misión extendida que originalmente se esperaba que terminara en julio de 2021. Ahora, la nave espacial está en su último año de observación y está programado que se sumerja intencionalmente en la atmósfera de Júpiter en septiembre de 2025, donde se quemará para concluir su misión.

Durante su tiempo en órbita alrededor de Júpiter, Juno ha proporcionado miles de imágenes de alta resolución de la atmósfera del planeta y varias de sus lunas. A su vez, estos datos ayudan a los científicos a comprender mejor la compleja y variable atmósfera del planeta, así como su formación y evolución.

13 de septiembre de 2024, una imagen de la luna de Júpiter, Io, tomada por la sonda Juno de la NASA el 3 de febrero de 2024 (izquierda); y una comparación de los datos de Juno de abril de 2024 con las imágenes de la nave espacial Galileo de la misma área en noviembre de 1997 (inserto en escala de grises) revela una nueva característica volcánica en la superficie de Io. Los investigadores han descubierto un enorme volcán nuevo y activo en la luna Io de Júpiter comparando imágenes tomadas por dos misiones de la NASA con más de un cuarto de siglo de diferencia. Las imágenes del nuevo volcán fueron tomadas por la nave espacial Juno de la NASA y su JunoCam durante un sobrevuelo de Io, el cuerpo más volcánico del sistema solar, el 3 de febrero de este año. Las imágenes fueron capturadas en el lado nocturno de Io, iluminado únicamente por la luz solar reflejada de Júpiter. La comparación con las imágenes de la nave espacial Galileo de la misma zona, justo al sur del ecuador de Io, tomadas en noviembre de 1997, reveló que anteriormente no había ninguna formación volcánica en esa ubicación, lo que significa que la enorme formación y sus secuelas han aparecido en algún momento durante los últimos 27 años.

Los hallazgos, que refuerzan la actividad volcánica de Ío, se presentaron en el Congreso Científico Europlanet (EPSC) en Berlín esta semana. "Nuestras recientes imágenes de JunoCam muestran muchos cambios en Ío, incluida esta gran y complicada formación volcánica que parece haberse formado de la nada desde 1997", dijo Michael Ravine, gerente de proyectos avanzados de Malin Space Science Systems, Inc., que diseñó, desarrolló y opera JunoCam para el Proyecto Juno de la NASA, en un comunicado de Europlanet.

La imagen de JunoCam muestra una zona en el lado oriental del volcán teñida de rojo, que se cree que es azufre expulsado primero al espacio y que luego descendió de nuevo a la superficie de Ío. En el oeste, dos corrientes oscuras de lava recorren unas 100 kilómetros de longitud y están rodeadas por dos depósitos circulares grises. JunoCam observó un total de nueve columnas asociadas con características volcánicas activas en la Luna, así como otros cambios, como nuevos flujos de lava y otros depósitos superficiales, en tres sobrevuelos en 2023 y 2024, según el comunicado.

Io, que es ligeramente más grande que la luna de la Tierra, está atrapada entre el colosal Júpiter y sus lunas galileanas compañeras, Europa y Ganímedes. Estas fuerzas gravitacionales tiran del interior de Io, generando calor por fricción y dando como resultado una actividad volcánica generalizada en toda su superficie. Se cree que las erupciones expulsan azufre fundido y sus compuestos.

 

21 de agosto de 2024, utilizando cámaras diseñadas para la navegación, los científicos cuentan las “luciérnagas” para determinar la cantidad de radiación que recibe la nave espacial durante cada órbita de Júpiter. Los científicos de la misión Juno de la NASA han desarrollado el primer mapa completo de radiación en 3D del sistema de Júpiter. Además de caracterizar la intensidad de las partículas de alta energía cerca de la órbita de la luna helada Europa, el mapa muestra cómo el entorno de radiación es esculpido por las lunas más pequeñas que orbitan cerca de los anillos de Júpiter.

El trabajo se basa en datos recopilados por la Brújula Estelar Avanzada (ASC) de Juno, que fue diseñada y construida por la Universidad Técnica de Dinamarca, y la Unidad de Referencia Estelar (SRU) de la nave espacial, que fue construida por Leonardo SpA en Florencia, Italia. Los dos conjuntos de datos se complementan, ayudando a los científicos de Juno a caracterizar el entorno de radiación a diferentes energías. Tanto el ASC como el SRU son cámaras con poca luz diseñadas para ayudar en la navegación en el espacio profundo. Este tipo de instrumentos se encuentran en casi todas las naves espaciales. Pero para que funcionaran como detectores de radiación, el equipo científico de Juno tuvo que mirar las cámaras desde una perspectiva completamente nueva.

"En Juno intentamos innovar en nuevas formas de utilizar nuestros sensores para aprender sobre la naturaleza, y hemos utilizado muchos de nuestros instrumentos científicos en formas para las que no fueron diseñados", dijo Scott Bolton, investigador principal de Juno del Instituto de Investigación del Suroeste en San Francisco. “Este es el primer mapa de radiación detallado de la región en estas energías más altas, lo que es un paso importante para comprender cómo funciona el entorno de radiación de Júpiter. Esto ayudará a planificar observaciones para la próxima generación de misiones al sistema joviano”.

El ASC de Juno, que consta de cuatro cámaras estelares situadas en el brazo del magnetómetro de la nave espacial, toma imágenes de estrellas para determinar la orientación de la nave espacial en el espacio, lo cual es vital para el éxito del experimento del campo magnético de la misión. Pero el instrumento también ha demostrado ser un valioso detector de flujos de partículas de alta energía en la magnetosfera de Júpiter. Las cámaras registran "radiación dura" o radiación ionizante que impacta una nave espacial con suficiente energía para atravesar el blindaje del ASC. "Cada cuarto de segundo, el ASC toma una imagen de las estrellas", dijo el científico de Juno John Leif Jørgensen de la Universidad Técnica de Dinamarca. “Los electrones muy energéticos que atraviesan su protección dejan una huella reveladora en nuestras imágenes que parece el rastro de una luciérnaga. El instrumento está programado para contar el número de estas luciérnagas, lo que nos da un cálculo preciso de la cantidad de radiación”. Debido a la órbita siempre cambiante de Juno, la nave espacial ha atravesado prácticamente todas las regiones del espacio cercanas a Júpiter.

Los datos del ASC sugieren que hay más radiación de muy alta energía en relación con la radiación de menor energía cerca de la órbita de Europa de lo que se pensaba anteriormente. Los datos también confirman que hay más electrones de alta energía en el lado de Europa que mira hacia su dirección orbital de movimiento que en el lado de salida de la luna. Esto se debe a que la mayoría de los electrones en la magnetosfera de Júpiter alcanzan a Europa por detrás debido a la rotación del planeta, mientras que los electrones de muy alta energía retroceden, casi como peces nadando contra la corriente, y chocan contra la parte frontal de Europa. Los datos de radiación joviana no son la primera contribución científica de la ASC a la misión. Incluso antes de llegar a Júpiter, los datos del ASC se utilizaron para determinar una medida de seguridad del polvo interestelar impactando a Juno. El generador de imágenes también descubrió un cometa previamente inexplorado utilizando la misma técnica de detección de polvo, distinguiendo pequeños fragmentos de la nave espacial expulsados ​​por el polvo microscópico que impactó a Juno a alta velocidad.

Al igual que el ASC de Juno, el SRU se ha utilizado como detector de radiación y generador de imágenes en condiciones de poca luz. Los datos de ambos instrumentos indican que, al igual que Europa, las pequeñas “lunas pastoras” que orbitan dentro o cerca del borde de los anillos de Júpiter (y ayudan a mantener la forma de los anillos) también parecen interactuar con el entorno de radiación del planeta. Cuando la nave espacial vuela sobre líneas de campo magnético conectadas a lunas anulares o polvo denso, el recuento de radiación tanto en el ASC como en el SRU cae precipitadamente. La SRU también está recopilando imágenes raras de los anillos con poca luz desde el punto de vista único de Juno.

"Todavía hay mucho misterio sobre cómo se formaron los anillos de Júpiter, y muy pocas imágenes han sido recopiladas por naves espaciales anteriores", dijo Heidi Becker, co-investigadora principal de la SRU y científica del Laboratorio de JPL que gestiona la misión. “A veces tenemos suerte y una de las pequeñas lunas pastoras puede capturarse en la toma. Estas imágenes nos permiten aprender con mayor precisión dónde se encuentran actualmente las lunas anulares y ver la distribución del polvo en relación con su distancia a Júpiter”.

19 de junio de 2024, durante su 61º sobrevuelo cercano a Júpiter el 12 de mayo de 2024, la nave espacial Juno de la NASA capturó esta vista con colores mejorados del hemisferio norte del planeta gigante. Proporciona una vista detallada de nubes caóticas y tormentas ciclónicas en un área conocida por los científicos como una región filamentosa plegada. En estas regiones, los chorros zonales que crean los familiares patrones de bandas en las nubes de Júpiter se rompen, dando lugar a patrones turbulentos y estructuras de nubes que evolucionan rápidamente en el transcurso de sólo unos pocos días.

El científico amateur Gary Eason creó esta imagen utilizando datos sin procesar del instrumento JunoCam, aplicando técnicas de procesamiento digital para mejorar el color y la claridad. En el momento en que se tomó la imagen en bruto, la nave espacial Juno se encontraba a unos 29.000 kilómetros por encima de las cimas de las nubes de Júpiter, a una latitud de unos 68º al norte del ecuador.

27 de junio de 2024, el instrumento JunoCam a bordo de la nave espacial Juno de la NASA capturó dos columnas volcánicas que se elevaban sobre el horizonte de la luna Io de Júpiter. La imagen fue tomada el 3 de febrero desde una distancia de aproximadamente 3.800 kilómetros. Los nuevos hallazgos de la sonda Juno brindan una imagen más completa de cuán extendidos están los lagos de lava en la luna Io de Júpiter e incluyen información por primera vez sobre los procesos volcánicos que operan allí. Estos resultados son cortesía del instrumento Jovian Infrarrojo Auroral Mapper (JIRAM) de Juno, aportado por la Agencia Espacial Italiana, que "ve" en luz infrarroja. Los investigadores publicaron un artículo sobre los descubrimientos volcánicos más recientes de Juno el 20 de junio en la revista Nature Communications Earth and Environment.

Los datos infrarrojos recopilados el 15 de octubre de 2023 por el instrumento JIRAM a bordo del Juno muestran Chors Patera, un lago de lava en la luna Io de Júpiter. El equipo cree que el lago está cubierto en gran parte por una gruesa corteza fundida, con un anillo caliente alrededor de los bordes donde la lava del interior de Ío está directamente expuesta al espacio. Tanto en mayo como en octubre de 2023, Juno sobrevoló Io, acercándose a unos 35.000 kilómetros y 13.000 kilómetros, respectivamente. Entre los instrumentos de Juno que podían observar bien la seductora luna se encontraba JIRAM. Diseñado para capturar la luz infrarroja (que no es visible para el ojo humano) que emerge desde las profundidades de Júpiter, JIRAM sondea la capa climática hasta 50 a 70 kilómetros por debajo de las cimas de las nubes del gigante gaseoso. Pero durante la misión extendida de Juno, el equipo de la misión también utilizó el instrumento para estudiar las lunas Ío, Europa, Ganímedes y Calisto. Las imágenes de JIRAM Io mostraron la presencia de anillos brillantes que rodean el suelo de numerosos puntos calientes.

"La alta resolución espacial de las imágenes infrarrojas de JIRAM, combinada con la posición favorable de Juno durante los sobrevuelos, reveló que toda la superficie de Ío está cubierta por lagos de lava contenidos en características similares a calderas", dijo Alessandro Mura, co-investigador de Juno. del Instituto Nacional de Astrofísica de Roma. "En la región de la superficie de Io en la que tenemos los datos más completos, estimamos que alrededor del 3% está cubierta por uno de estos lagos de lava fundida". (Una caldera es una gran depresión que se forma cuando un volcán entra en erupción y colapsa).

Los datos del sobrevuelo de Io de JIRAM no solo resaltan las abundantes reservas de lava de la luna, sino que también brindan una idea de lo que puede estar sucediendo debajo de la superficie. Las imágenes infrarrojas de varios lagos de lava de Io muestran un delgado círculo de lava en el borde, entre la corteza central que cubre la mayor parte del lago de lava y las paredes del lago. El reciclaje del derretimiento está implícito en la falta de flujos de lava en y más allá del borde del lago, lo que indica que existe un equilibrio entre el derretimiento que ha entrado en erupción en los lagos de lava y el derretimiento que circula de regreso al sistema subterráneo.

"Ahora tenemos una idea de cuál es el tipo de vulcanismo más frecuente en Ío: enormes lagos de lava donde el magma sube y baja", dijo Mura. “La corteza de lava se ve obligada a romperse contra las paredes del lago, formando el típico anillo de lava que se ve en los lagos de lava hawaianos. Es probable que las paredes tengan cientos de metros de altura, lo que explica por qué generalmente no se observa magma derramándose de las páteras” (formas en forma de cuenco creadas por el vulcanismo) “y moviéndose a través de la superficie de la luna”. Los datos de JIRAM sugieren que la mayor parte de la superficie de estos puntos calientes de Io está compuesta por una corteza rocosa que se mueve hacia arriba y hacia abajo cíclicamente como una superficie contigua debido al afloramiento central de magma. Según esta hipótesis, debido a que la corteza toca las paredes del lago, la fricción evita que se deslice, lo que hace que se deforme y finalmente se rompa, dejando al descubierto la lava justo debajo de la superficie.

"Recién estamos empezando a profundizar en los resultados de JIRAM de los sobrevuelos cercanos de Io en diciembre de 2023 y febrero de 2024", dijo Scott Bolton, investigador principal de Juno en el Southwest Research Institute de San Antonio. “Las observaciones muestran información nueva y fascinante sobre los procesos volcánicos de Ío. Combinando estos nuevos resultados con la campaña a largo plazo de Juno para monitorear y mapear los volcanes en los nunca antes vistos polos norte y sur de Ío, JIRAM está resultando ser una de las herramientas más valiosas para aprender cómo funciona este mundo torturado”.

Juno ejecutó su 62º sobrevuelo de Júpiter, que incluyó un sobrevuelo de Io a una altitud de aproximadamente 29,250 kilómetros el 13 de junio. El 63º sobrevuelo del gigante gaseoso está programado para el 16 de julio.

10 de junio de 2024, Lia Siegelman, oceanógrafa física del Instituto Scripps de Oceanografía de la Universidad de California en San Diego, ha estado estudiando Júpiter a través de la lente de los océanos de la Tierra para determinar qué impulsa los furiosos ciclones del gigante gaseoso. "Júpiter es básicamente un océano de gas", dijo en un comunicado. La investigación original de Siegelman, publicada en 2022, demostró que los ciclones jovianos funcionan por convección de la misma manera que las tormentas de la Tierra. Siguiendo con ese estudio, ella y su equipo ahora están analizando filamentos, o "tenues zarcillos" que se encuentran entre los vórtices de Júpiter, vistos en imágenes satelitales del gigante gaseoso tomadas por la nave espacial Juno de la NASA. Al calcular la velocidad del viento horizontal de las nubes y los filamentos del mundo mediante un análisis de imágenes infrarrojas, Siegelman notó que los filamentos parecían comportarse de manera similar a los frentes en el océano y la atmósfera de la Tierra, como frentes fríos o frentes de tormenta. Estos frentes representan un límite entre masas con diferentes densidades (en la Tierra, eso suele depender de la temperatura de la atmósfera y la salinidad del océano). Los frentes suelen estar asociados con fuertes vientos o corrientes a lo largo de sus bordes, lo que podría ayudar a impulsar los ciclones de Júpiter.

Luego, el equipo utilizó métodos de la oceanografía y las ciencias atmosféricas para calcular las velocidades del viento vertical de los filamentos, lo que confirmó la similitud en el comportamiento entre los frentes terrestres y los jovianos. A través de este proceso, el equipo determinó que los filamentos ayudan a transportar energía térmica desde el interior de Júpiter a su atmósfera superior, contribuyendo así a aproximadamente "una cuarta parte de la energía cinética total que alimenta los ciclones de Júpiter y el cuarenta por ciento del transporte de calor vertical", según el comunicado. "Es fascinante que los frentes y la convección estén presentes e influyan en la Tierra y Júpiter; sugiere que estos procesos también pueden estar presentes en otros cuerpos fluidos turbulentos del universo", dijo Siegelman. "Hay cierta belleza cósmica en descubrir que estos frentes físicos Los mecanismos de la Tierra existen en otros planetas lejanos".

14 de mayo de 2024, la misión Juno de la NASA capturó estas vistas de Júpiter durante su 59º sobrevuelo cercano al planeta gigante el 7 de marzo de 2024. Proporcionan una buena visión de los cinturones coloridos y las tormentas arremolinadas de Júpiter, incluida la Gran Mancha Roja. Un examen minucioso revela algo más: dos vislumbres de la pequeña luna Amaltea. Con un radio de sólo 84 kilómetros, Amaltea tiene forma de papa y carece de masa para convertirse en una esfera. En 2000, la nave espacial Galileo de la NASA reveló algunas características de la superficie, incluidos cráteres de impacto, colinas y valles. Amaltea gira alrededor de Júpiter dentro de la órbita de Ío, que es la más interna de las cuatro lunas más grandes del planeta, y tarda 0,498 días terrestres en completar una órbita.

Amaltea es el objeto más rojo del Sistema Solar y las observaciones indican que emite más calor del que recibe del Sol. Esto puede deberse a que, mientras orbita dentro del poderoso campo magnético de Júpiter, se inducen corrientes eléctricas en el núcleo de la luna. Alternativamente, el calor podría deberse a las mareas causadas por la gravedad de Júpiter. En el momento en que se tomó la primera de estas dos imágenes, la nave espacial Juno se encontraba a unos 265.000 kilómetros sobre las cimas de las nubes de Júpiter, a una latitud de unos 5º al norte del ecuador.

El científico amateur Gerald Eichstädt creó estas imágenes utilizando datos sin procesar del instrumento JunoCam, aplicando técnicas de procesamiento para mejorar la claridad de las imágenes.

Las imágenes de la cámara de luz visible JunoCam a bordo de la nave espacial Juno de la NASA respaldan la teoría de que la corteza helada en los polos norte y sur de Europa, la luna de Júpiter, ya no está donde solía estar. Otra imagen de alta resolución de la luna helada, tomada por la Unidad de Referencia Estelar (SRU) de la nave espacial, revela signos de posible actividad de penacho y un área de ruptura de la capa de hielo donde la salmuera puede haber burbujeado recientemente hacia la superficie. Los resultados de JunoCam aparecieron recientemente en Planetary Science Journal y los resultados de SRU en la revista JGR Planets.

El 29 de septiembre de 2022, Juno realizó su sobrevuelo más cercano a Europa, acercándose a 355 kilómetros de la superficie helada de la luna. Las cuatro fotografías tomadas por JunoCam y una por SRU son las primeras imágenes de alta resolución de Europa desde el último sobrevuelo de Galileo en 2000. La trayectoria terrestre de Juno sobre Europa permitió obtener imágenes cerca del ecuador de la luna. Al analizar los datos, el equipo de JunoCam descubrió que, junto con los bloques de hielo, paredes, escarpes, crestas y depresiones esperados, la cámara también capturó depresiones de paredes empinadas distribuidas irregularmente de 20 a 50 kilómetros de ancho. Se parecen a grandes hoyos ovoides encontrados previamente en imágenes de otros lugares de Europa. Esta imagen en blanco y negro de la superficie de Europa fue tomada por la Unidad de Referencia Estelar (SRU) a bordo de la nave espacial Juno de la NASA durante el sobrevuelo del 29 de septiembre de 2022. La característica del caos apodada "el Ornitorrinco" se ve en la esquina inferior derecha.

Se cree que un océano gigante reside debajo del exterior helado de Europa, y estas características de la superficie se han asociado con el "verdadero desplazamiento polar", una teoría de que la capa exterior de hielo de Europa esencialmente flota libremente y se mueve. "El verdadero desplazamiento polar ocurre si la capa helada de Europa se desacopla de su interior rocoso, lo que resulta en altos niveles de tensión en la capa, lo que conduce a patrones de fractura predecibles", dijo Candy Hansen, co-investigadora de Juno que dirige la planificación de JunoCam en el Planetary Instituto de Ciencias de Tucson, Arizona. "Esta es la primera vez que se han mapeado estos patrones de fractura en el hemisferio sur, lo que sugiere que el verdadero efecto del desplazamiento polar en la geología de la superficie de Europa es más extenso de lo que se había identificado anteriormente".

Las imágenes de alta resolución de JunoCam también se han utilizado para reclasificar una característica de superficie anteriormente prominente del mapa de Europa. "El cráter Gwern ya no existe", dijo Hansen. "Lo que alguna vez se pensó que era un cráter de impacto de 13 millas de ancho, uno de los pocos cráteres de impacto documentados de Europa, se reveló en los datos de JunoCam que Gwern era un conjunto de crestas que se cruzaban y creaban una sombra ovalada". Aunque las cinco imágenes de Europa tomadas por Juno son de alta resolución, la imagen de la SRU en blanco y negro de la nave espacial ofrece la mayor cantidad de detalles. Diseñado para detectar estrellas tenues con fines de navegación, el SRU es sensible a la poca luz. Para evitar una iluminación excesiva en la imagen, el equipo utilizó la cámara para capturar el lado nocturno de Europa mientras estaba iluminada únicamente por la luz solar dispersada por Júpiter (un fenómeno llamado "brillo de Júpiter").

Este enfoque innovador de la obtención de imágenes permitió resaltar características complejas de la superficie, revelando intrincadas redes de crestas transversales y manchas oscuras de posibles columnas de vapor de agua. Una característica intrigante, que cubre un área de 37 por 67 kilómetros, fue apodado por el equipo “el Ornitorrinco” por su forma. Caracterizado por un terreno caótico con montículos, crestas prominentes y material de color marrón rojizo oscuro, el ornitorrinco es la característica más joven de su vecindario. Su “torso” norte y su “pico” sur, conectados por una formación de “cuello” fracturado, interrumpen el terreno circundante con un material de matriz grumoso que contiene numerosos bloques de hielo de 1 a 7 kilómetros de ancho. Las formaciones de crestas colapsan en la característica en los bordes del Ornitorrinco.

A unos 50 kilómetros al norte del Ornitorrinco hay un conjunto de crestas dobles flanqueadas por manchas oscuras similares a características encontradas en otras partes de Europa que los científicos han planteado la hipótesis de que son depósitos de penachos criovolcánicos. "Estas características insinúan la actividad superficial actual y la presencia de agua líquida subterránea en Europa", dijo Heidi Becker, co-investigadora principal de la SRU en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California, que también gestiona la misión. "La imagen de la SRU es una base de referencia de alta calidad para lugares específicos a los que la misión Europa Clipper de la NASA y las misiones Juice de la ESA (Agencia Espacial Europea) pueden apuntar para buscar signos de cambio y salmuera".

Juno ejecutó su 61.º sobrevuelo cercano a Júpiter el 12 de mayo. Su 62.º sobrevuelo del gigante gaseoso, programado para el 13 de junio, incluye un sobrevuelo de Io a una altitud de aproximadamente de 29.300 kilómetros.

6 de mayo de 2024, hallazgos recientes realizados por científicos de la Universidad de Alaska en Fairbanks ofrecen nuevos conocimientos sobre la magnetosfera de Júpiter, lo que podría mejorar nuestra comprensión del clima espacial terrestre. Estos descubrimientos también podrían influir en el debate de larga data sobre la estructura magnetosférica del planeta más grande del Sistema Solar. "Al explorar un espacio más grande como Júpiter, podemos comprender mejor la física fundamental que gobierna la magnetosfera de la Tierra y así mejorar nuestra predicción del clima espacial", dijo Peter Delamere, profesor del Instituto Geofísico de la UAF y de la Facultad de Ciencias Naturales y Matemáticas de la UAF. "Estamos a un gran evento climático espacial por la pérdida de satélites de comunicaciones, nuestros activos de red eléctrica, o ambos", dijo.

El clima espacial implica perturbaciones en la magnetosfera de la Tierra causadas por las interacciones del viento solar con el campo magnético de la Tierra, lo que a menudo resulta en interrupciones en el suministro eléctrico y en las comunicaciones. Delamere, junto con coautores de la UAF, detallaron estos hallazgos en un artículo reciente de AGU Advances. El equipo de Delamere, utilizando datos de la nave espacial Juno de la NASA, indica que Júpiter posee una magnetosfera compleja con líneas de campo magnético tanto cerradas como abiertas en forma de media luna en sus polos, un tema de debate científico durante más de cuatro décadas. Estas líneas abiertas permiten interacciones directas entre el viento solar y la ionosfera y atmósfera de Júpiter, difiriendo significativamente de la dinámica magnetosférica de la Tierra.

"Una magnetosfera abierta se refiere a un planeta que tiene algunas líneas de campo magnético abiertas cerca de sus polos. Estas son líneas previamente cerradas que han sido rotas por el viento solar y dejadas para extenderse en el espacio sin volver a entrar al planeta", explicó Delamere. Esta interacción no produce auroras, que ocurren en líneas cerradas del campo magnético, pero sí transfiere energía e impulso del viento solar a la atmósfera del planeta. La investigación de Delamere, impulsada por datos no disponibles antes de la misión Juno, respalda modelos anteriores que predijeron campos magnéticos abiertos en los polos de Júpiter. Estos hallazgos también fueron reforzados por un estudio de 2021 que sugiere dos regiones de líneas de campo magnético abiertas en los polos de Júpiter, en coautoría con Delamere y Binzheng Zhang de la Universidad de Hong Kong. "El resultado de Zhang proporcionó una explicación plausible para las regiones de líneas de campo abiertas", comentó Delamere. "Y este año proporcionamos evidencia convincente en los datos de Juno para respaldar el resultado del modelo. Es una validación importante del artículo de Zhang", añadió.

Según Delamere, comprender la magnetosfera de Júpiter es crucial para comprender los principios más amplios de la física magnetosférica, que varían significativamente entre planetas como Júpiter y la Tierra. La nueva evidencia de Juno muestra flujos de iones polares en direcciones opuestas a la rotación de Júpiter, alineándose con el modelo de líneas de campo abierto. Delamere concluye: "La ubicación polar de las líneas abiertas del campo magnético puede representar un rasgo característico de las magnetosferas gigantes giratorias para futuras exploraciones".

18 de abril de 2024, los científicos de la misión Juno de la NASA a Júpiter han transformado los datos recopilados durante dos sobrevuelos recientes de Io en animaciones que resaltan dos de las características más espectaculares de la luna joviana: una montaña y un lago de lava enfriándose casi como el cristal. Otros resultados científicos recientes de la nave espacial de propulsión solar incluyen actualizaciones sobre los ciclones polares de Júpiter y la abundancia de agua. Los nuevos hallazgos fueron anunciados el miércoles 16 de abril por el investigador principal de Juno, Scott Bolton, durante una conferencia de prensa en la Asamblea General de la Unión Geofísica Europea en Viena.

Juno realizó sobrevuelos extremadamente cercanos de Ío en diciembre de 2023 y febrero de 2024, acercándose a unos 1.500 kilómetros de la superficie, obteniendo las primeras imágenes de primer plano de las latitudes septentrionales de la luna. "Io simplemente está plagada de volcanes y hemos captado algunos de ellos en acción", dijo Bolton. “También obtuvimos excelentes primeros planos y otros datos sobre un lago de lava de 200 kilómetros de largo llamado Loki Patera. Hay detalles asombrosos que muestran estas islas locas incrustadas en medio de un lago potencialmente de magma bordeado de lava caliente. El reflejo especular que nuestros instrumentos registraron del lago sugiere que partes de la superficie de Ío son tan lisas como el vidrio, que recuerda al vidrio de obsidiana creado volcánicamente en la Tierra”.

Los mapas generados con datos recopilados por el instrumento Radiómetro de Microondas (MWR) de Juno revelan que Ío no sólo tiene una superficie relativamente lisa en comparación con las otras lunas galileanas de Júpiter, sino que también tiene polos que son más fríos que las latitudes medias. Durante la misión extendida de Juno, la nave espacial vuela más cerca del polo norte de Júpiter con cada pasada. Este cambio de orientación permite al instrumento MWR mejorar su resolución de los ciclones del polo norte de Júpiter. Los datos permiten realizar comparaciones de múltiples longitudes de onda de los polos, lo que revela que no todos los ciclones polares son iguales.

"Quizás el ejemplo más sorprendente de esta disparidad se pueda encontrar en el ciclón central en el polo norte de Júpiter", dijo Steve Levin, científico del proyecto Juno en el JPL. “Es claramente visible tanto en imágenes infrarrojas como en luz visible, pero su firma de microondas no es tan fuerte como la de otras tormentas cercanas. Esto nos dice que su estructura subterránea debe ser muy diferente a la de estos otros ciclones. El equipo del MWR continúa recopilando más y mejores datos de microondas en cada órbita, por lo que anticipamos desarrollar un mapa 3D más detallado de estas intrigantes tormentas polares”.

Creada a partir de datos recopilados por el generador de imágenes JunoCam a bordo de la Juno de la NASA durante los sobrevuelos en diciembre de 2023 y febrero de 2024, esta animación es un concepto artístico de una característica de la luna joviana Io que el equipo científico de la misión apodó “Steeple Mountain”.

Júpiter fue probablemente el primer planeta en formarse y contiene la mayor parte del gas y polvo que no se incorporó al Sol. La abundancia de agua también tiene implicaciones importantes para la meteorología del gigante gaseoso (incluido cómo fluyen las corrientes de viento en Júpiter) y su estructura interna. En 1995, la sonda Galileo de la NASA proporcionó un conjunto de datos preliminares sobre la abundancia de agua en Júpiter durante el descenso de 57 minutos de la nave espacial a la atmósfera joviana. Pero los datos crearon más preguntas que respuestas, indicando que la atmósfera del gigante gaseoso estaba inesperadamente caliente y, contrariamente a lo que habían indicado los modelos informáticos, carente de agua.

“La sonda hizo ciencia asombrosa, pero sus datos estaban tan alejados de nuestros modelos de abundancia de agua en Júpiter que consideramos si la ubicación donde tomó muestras podría ser un caso atípico. Pero antes de Juno, no pudimos confirmarlo”, dijo Bolton. "Ahora, con los resultados recientes obtenidos con datos de MWR, podemos determinar que la abundancia de agua cerca del ecuador de Júpiter es aproximadamente de tres a cuatro veces la abundancia solar en comparación con el hidrógeno. Esto demuestra definitivamente que el sitio de entrada de la sonda Galileo era una región anormalmente seca, parecida a un desierto”. Los resultados apoyan la creencia de que durante la formación de nuestro Sistema Solar, el material de hielo de agua puede haber sido la fuente del enriquecimiento de elementos pesados (elementos químicos más pesados que el hidrógeno y el helio que fueron acrecionados por Júpiter) durante la formación y/o evolución. La formación de Júpiter sigue siendo desconcertante, porque los resultados de Juno en el núcleo del gigante gaseoso sugieren una abundancia de agua muy baja, un misterio que los científicos todavía están tratando de resolver.

Los datos obtenidos durante el resto de la misión extendida de Juno pueden ayudar, ya que permitirán a los científicos comparar la abundancia de agua de Júpiter cerca de las regiones polares con la región ecuatorial y arrojarán luz adicional sobre la estructura del núcleo diluido del planeta. Durante el sobrevuelo más reciente de Juno sobre Io, el 9 de abril, la nave espacial se acercó a unos 16.500 kilómetros de la superficie de la luna. Realizará su 61º sobrevuelo de Júpiter el 12 de mayo.

5 de marzo de 2024,  los científicos de la misión Juno de la NASA a Júpiter han calculado que la tasa de oxígeno que se produce en la luna joviana Europa es sustancialmente menor que la mayoría de los estudios anteriores. Publicados el 4 de marzo en Nature Astronomy, los hallazgos se obtuvieron midiendo la desgasificación de hidrógeno de la superficie helada de la luna utilizando datos recopilados por el instrumento del Experimento de Distribuciones Aurorales Jovianas (JADE) de la nave espacial. Los autores del artículo estiman que la cantidad de oxígeno producida es de alrededor de 12 kilogramos por segundo. Las estimaciones anteriores oscilan entre unos pocos kilogramos y más de 1000 kilogramos por segundo. Los científicos creen que parte del oxígeno producido de esta manera podría llegar al océano subterráneo de la luna como posible fuente de energía metabólica.

Con un diámetro ecuatorial de 3.100 kilómetros, Europa es la cuarta más grande de las 95 lunas conocidas de Júpiter y la más pequeña de los cuatro satélites galileanos. Los científicos creen que un vasto océano interno de agua salada se esconde debajo de su corteza helada y sienten curiosidad por la posibilidad de que existan condiciones que sustentan la vida debajo de la superficie. Esta ilustración muestra partículas cargadas de Júpiter impactando la superficie de Europa, dividiendo las moléculas de agua congelada en moléculas de oxígeno e hidrógeno. Los científicos creen que algunos de estos gases de oxígeno recién creados podrían migrar hacia el océano subterráneo de la luna, como se muestra en la imagen insertada.

No es sólo el agua lo que atrae la atención de los astrobiólogos: la ubicación de la luna joviana también juega un papel importante en las posibilidades biológicas. La órbita de Europa la sitúa justo en medio de los cinturones de radiación del gigante gaseoso. Las partículas cargadas o ionizadas de Júpiter bombardean la superficie helada, dividiendo las moléculas de agua en dos para generar oxígeno que podría llegar al océano de la luna. “Europa es como una bola de hielo que pierde lentamente su agua en una corriente que fluye. Excepto que, en este caso, la corriente es un fluido de partículas ionizadas barridas alrededor de Júpiter por su extraordinario campo magnético”, dijo el científico de JADE Jamey Szalay de la Universidad de Princeton en Nueva Jersey. “Cuando estas partículas ionizadas impactan en Europa, rompen el hielo de agua molécula por molécula en la superficie para producir hidrógeno y oxígeno. En cierto modo, toda la capa de hielo se erosiona continuamente por ondas de partículas cargadas que llegan hasta ella”.

Mientras Juno volaba a 354 kilómetros de Europa del 29 de septiembre de 2022, JADE identificó y midió iones de hidrógeno y oxígeno que habían sido creados por el bombardeo de partículas cargadas y luego "recogidos" por el campo magnético de Júpiter mientras pasaba por la luna. “Cuando la misión Galileo de la NASA pasó por Europa, nos abrió los ojos a la interacción compleja y dinámica que Europa tiene con su entorno. Juno aportó una nueva capacidad para medir directamente la composición de las partículas cargadas liberadas de la atmósfera de Europa, y estábamos ansiosos por echar un vistazo más allá de la cortina de este apasionante mundo acuático”, dijo Szalay. "Pero lo que no nos dimos cuenta es que las observaciones de Juno nos darían una limitación tan estricta sobre la cantidad de oxígeno producido en la superficie helada de Europa".

"Nuestra capacidad de volar cerca de los satélites galileanos durante nuestra misión extendida nos permitió comenzar a abordar una amplia gama de ciencia, incluidas algunas oportunidades únicas para contribuir a la investigación de la habitabilidad de Europa", dijo Scott Bolton, investigador principal de Juno del Southwest Research Institute. en San Antonio. “Y aún no hemos terminado. Aún están por llegar más sobrevuelos a la luna y la primera exploración del anillo cercano y la atmósfera polar de Júpiter”.

La producción de oxígeno es una de las muchas facetas que investigará la misión Europa Clipper de la NASA cuando llegue a Júpiter en 2030. La misión tiene una sofisticada carga útil de nueve instrumentos científicos para determinar si Europa tiene condiciones que podrían ser adecuadas para la vida. Ahora Bolton y el resto del equipo de la misión Juno están poniendo su mirada en otro mundo joviano, la luna Io, adornada con volcanes. El 9 de abril, la nave espacial se acercará a unos 16.500 kilómetros de su superficie. Los datos que recopile Juno se sumarán a los hallazgos de sobrevuelos anteriores de Io, incluidos dos acercamientos extremadamente cercanos de aproximadamente 1.500 kilómetros el 30 de diciembre de 2023 y el 3 de febrero de 2024.

6 de febrero de 2024, la nave espacial Juno de la NASA ha realizado ahora su segunda visita de cerca a la luna Io de Júpiter en menos de dos meses terrestres. Para conmemorar el encuentro, la NASA y el Southwest Research Institute publicaron un nuevo lote de imágenes que muestran la infame luna infernal en un estado de calma aparentemente inusual. Los científicos también publicaron un vídeo que muestra el acercamiento gradual de Juno al satélite joviano, una esfera marcada con puntos de luz de erupciones volcánicas.

La nave espacial Juno capturó dos columnas volcánicas que se elevaban sobre el horizonte de la luna Io de Júpiter el 3 de febrero, emitidas por dos chimeneas de un volcán gigante o por dos volcanes cercanos uno del otro. El equipo de Juno analizará esto con otros datos de Juno y de otras misiones para comprenderlo mejor. El instrumento JunoCam tomó imágenes de las columnas el 3 de febrero, desde una distancia de aproximadamente 3.800 kilómetros.

27 de enero de 2024, la nave espacial Juno de la NASA realizó un sobrevuelo cercano a la intrigante luna Europa de Júpiter en 2022, revelando posibles indicios de actividad superficial actual. La Unidad de Referencia Estelar (SRU) de la nave espacial, que es una cámara estelar diseñada para ayudar a la determinación de la actitud a bordo de Juno, se utilizó para obtener imágenes de la superficie de Europa con alta resolución mientras estaba iluminada por el brillo de Júpiter, o la luz solar dispersada por Júpiter.

La imagen SRU del sobrevuelo se explora en un artículo publicado en la revista JGR Planets el 22 de diciembre de 2023. La imagen muestra un área de forma extraña de la superficie helada, que mide 37 kilómetros por 67 kilómetros. y parecido a un ornitorrinco. En otras palabras, presenta una parte de "cuerpo" en el norte y una parte de "pico" en el sur. Ambas áreas, que están unidas por una formación en forma de cuello agrietado, contienen grandes bloques de hielo que miden aproximadamente 1 km cada uno y proyectan sombras.

Las comparaciones con imágenes de resolución similar tomadas por la anterior nave espacial Galileo de la NASA, que estudió Júpiter desde 1995 hasta 2003, sugieren cambios en la parte sur del área del "ornitorrinco". Estos sugieren que podrían haber ocurrido cambios en la superficie de Europa desde que se tomaron las imágenes de Galileo. Sin embargo, el equipo de autores, dirigido por Heidi N. Becker del Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA, afirma que la evidencia no es concluyente debido a diferencias en la calidad y las condiciones de las imágenes. La imagen de 2022 también incluye depósitos cercanos de bajo albedo que pueden estar asociados con agua líquida del subsuelo, dicen los investigadores. Estas manchas oscuras pueden estar asociadas con columnas que se cree que arrojan agua.

Sin embargo, aunque no es concluyente, el Ornitorrinco es un objetivo convincente para futuras misiones como Europa Clipper de la NASA y JUICE de Europa para investigar y posiblemente confirmar la actividad superficial actual en Europa. JUICE se lanzó en abril de 2023 y llegará a Júpiter en diciembre de 2031. Europa Clipper se lanzará el 6 de octubre de este año en un cohete Falcon Heavy.

Otros trabajos de Juno se presentan en forma de diapositiva con la explicación referente a cada una de ellas.

3 de enero de 2024, durante su 57º sobrevuelo a Júpiter, la nave espacial Juno de la NASA se acercó a la luna Io del planeta más que cualquier otra misión en las últimas dos décadas. Al pasar a unos 1.500 kilómetros de Io, el cuerpo más volcánico del Sistema Solar, el sábado 30 de diciembre de 2023, Juno pudo capturar imágenes increíblemente detalladas de la luna joviana. La única vez que una nave espacial se acercó a Ío fue en 2001, cuando la nave espacial Galileo de la NASA pasó a 181 kilómetros sobre el polo sur de Ío.

"Al combinar los datos de este sobrevuelo con nuestras observaciones anteriores, el equipo científico de Juno está estudiando cómo varían los volcanes de Io", dijo Scott Bolton, investigador principal de Juno y científico del Southwest Research Institute, en un comunicado emitido antes del sobrevuelo. "Estamos buscando con qué frecuencia entran en erupción, qué tan brillantes y calientes son, cómo cambia la forma del flujo de lava y cómo la actividad de Ío está relacionada con el flujo de partículas cargadas en la magnetosfera de Júpiter".

Juntos, las lunas jovianas y Júpiter tiran y empujan a Ío, generando fuerzas de marea. Estas fuerzas de marea son tan inmensas que pueden hacer que la superficie de Io se flexione con suficiente intensidad como para subir y bajar en extremos de hasta 100 metros. Como resultado, la superficie de Ío, un cuerpo aproximadamente del mismo tamaño que la Luna de la Tierra, está cubierta por cientos de volcanes activos que arrojan lava a decenas de kilómetros por encima de Ío. Algunas de estas partículas escapan de la atmósfera delgada y sin agua de la luna joviana y luego quedan atrapadas por los campos magnéticos de Júpiter, formando un toro de plasma caliente alrededor del planeta gigante gaseoso. Y esta es sólo una de las formas en que el vulcanismo de Io puede afectar a todo el sistema joviano, lo que ejemplifica por qué los datos que la nave espacial Juno ha estado recopilando son tan valiosos para los científicos planetarios.

No pasará mucho tiempo antes de que Juno se acerque nuevamente a Io. La nave espacial volverá a pasar a unos 1.500 km de la superficie volcánica de esta luna joviana el 2 de febrero de 2024. Y, de hecho, esa no será la última vez que Juno se acerque a Ío, pero estos sobrevuelos se irán haciendo cada vez más distantes, comenzando con un paso a unos 11.000 kilómetros de distancia de Ío y culminando con un sobrevuelo final a unos 100.000 km.

Después de la aproximación final a Io, Juno llegará al final de su misión extendida (su misión principal concluyó en julio de 2021) en septiembre de 2025. En ese momento, la nave espacial se estrellará intencionalmente contra la atmósfera de Júpiter, concluyendo 9 años de estudio del gigante gaseoso y sus lunas.

29 de diciembre de 2023, la nave espacial Juno de la NASA realizará el sábado 30 de diciembre el sobrevuelo más cercano a la luna Io de Júpiter que cualquier nave espacial haya realizado en más de 20 años. Al llegar a aproximadamente 1.500 kilómetros de la superficie del mundo más volcánico de nuestro Sistema Solar, se espera que el paso permita a los instrumentos de Juno generar una gran cantidad de datos. "Al combinar los datos de este sobrevuelo con nuestras observaciones anteriores, el equipo científico de Juno está estudiando cómo varían los volcanes de Ío", dijo el investigador principal de Juno, Scott Bolton, del Southwest Research Institute en San Antonio, Texas. "Estamos buscando con qué frecuencia entran en erupción, qué tan brillantes y calientes son, cómo cambia la forma del flujo de lava y cómo la actividad de Ío está relacionada con el flujo de partículas cargadas en la magnetosfera de Júpiter". Un segundo sobrevuelo ultracercano de Io está programado para el 3 de febrero de 2024, en el que Juno volverá a acercarse a unos 1.500 kilómetros de la superficie.

La nave espacial ha estado monitoreando la actividad volcánica de Io desde distancias que van desde aproximadamente 11.000 kilómetros hasta más de 100.000 kilómetros, y ha proporcionado las primeras vistas de los polos norte y sur de la luna. La nave espacial también ha realizado sobrevuelos cercanos a las lunas heladas de Júpiter, Ganímedes y Europa. "Con nuestro par de sobrevuelos cercanos en diciembre y febrero, Juno investigará la fuente de la masiva actividad volcánica de Ío, si existe un océano de magma debajo de su corteza y la importancia de las fuerzas de marea de Júpiter, que están exprimiendo implacablemente esta torturada luna". dijo Bolton. Ahora, en el tercer año de su misión extendida para investigar el origen de Júpiter, la nave espacial propulsada por energía solar también explorará el sistema de anillos donde residen algunas de las lunas interiores del gigante gaseoso.

Las tres cámaras a bordo de Juno estarán activas durante el sobrevuelo de Io. El Mapeador de Auroras Infrarrojas Jovianas (JIRAM), que toma imágenes en infrarrojo, recopilará las firmas de calor emitidas por los volcanes y calderas que cubren la superficie de la luna. La Unidad de Referencia Estelar de la misión (una cámara de navegación estelar que también ha aportado ciencia valiosa) obtendrá la imagen de mayor resolución de la superficie hasta la fecha. Y el generador de imágenes JunoCam tomará imágenes en color de luz visible. JunoCam se incluyó en la nave espacial para la participación del público y fue diseñada para operar hasta ocho sobrevuelos de Júpiter. El próximo sobrevuelo de Io será la órbita número 57 de Juno alrededor de Júpiter, donde la nave espacial y las cámaras han soportado uno de los entornos de radiación más severos del Sistema Solar. "Los efectos acumulativos de toda esa radiación han comenzado a mostrarse en JunoCam en las últimas órbitas", dijo Ed Hirst, director del proyecto Juno en el JPL. “Las imágenes del último sobrevuelo muestran una reducción en el rango dinámico de la cámara y la aparición de ruido de “rayas”. El equipo de ingeniería ha estado trabajando en soluciones para aliviar el daño de la radiación y mantener el generador de imágenes en funcionamiento.

Después de varios meses de estudio y evaluación, el equipo de Juno ajustó la trayectoria futura planificada de la nave espacial para agregar siete nuevos sobrevuelos distantes de Io (para un total de 18) al plan de misión extendida. Después del paso cercano a Io el 3 de febrero, la nave espacial volará por Io en órbitas alternas, y cada órbita se hará progresivamente más distante: la primera estará a una altitud de aproximadamente 16.500 kilómetros sobre Io, y la última estar a unos 115.000 kilómetros. La atracción gravitacional de Io sobre Juno durante el sobrevuelo del 30 de diciembre reducirá la órbita de la nave espacial alrededor de Júpiter de 38 días a 35 días. La órbita de Juno se reducirá a 33 días después del sobrevuelo del 3 de febrero. Después de eso, la nueva trayectoria de Juno hará que Júpiter bloquee el Sol de la nave espacial durante unos cinco minutos en el momento en que el orbitador esté más cerca del planeta, un período llamado perijove. Aunque esta será la primera vez que la nave espacial propulsada por energía solar se encuentre con la oscuridad desde su sobrevuelo a la Tierra.

A partir de abril de 2024, la nave espacial llevará a cabo una serie de experimentos de ocultación que utilizarán el experimento Gravity Science de Juno para sondear la composición de la atmósfera superior de Júpiter, que proporciona información clave sobre la forma y la estructura interior del planeta.