Aclaran a orixe, idade e evolución da Gran Mancha Vermella de Júpiter

A Gran Mancha Vermella de Júpiter é visible no centro do planeta. Telescopio Hubble. Ed. PLATAFORMA, ESA, A Simon (Goddard Space Flight Center), e M. H. Wong (Universidade de California, Berkeley) e OPALta

Desde o século XVII analizáronse as observacións históricas da Gran Mancha Vermella de Júpiter e desenvolvéronse modelos numéricos para explicar a xénese, natureza e evolución deste fenómeno meteorolóxico. Neste traballo colaboraron investigadores da Universidade do País Vasco, a Universidade Politécnica de Cataluña, BarcelonaTech (UPC) e o Barcelona Supercomputing Center (CNS-BSC), que publicaron os seus resultados na revista Geophysical Research Letters da American Geophysical Union.

Segundo o artigo, a Gran Mancha Vermella de Júpiter é probablemente a estrutura atmosférica máis coñecida fóra da Terra. De feito, o seu gran tamaño (hoxe en día o diámetro da Terra) e a súa cor arroxada fan que sexa facilmente visible, mesmo con pequenos telescopios. A Gran Mancha Vermella de Júpiter é un gran remolino anticiclónico que circula pola súa periferia a unha velocidade de 450 km/h. É o remolino máis grande e máis descoidado das atmosferas dos planetas do Sistema Solar, pero a súa idade e a súa xénese son obxecto de discusión.

Os primeiros estudos da Gran Mancha Vermella débense ao astrónomo Giovanni Domenico Cassini. En 1665 atopou un óvalo escuro na mesma latitude que a Gran Mancha Vermella e chamoulle Mancha Permanente. Foi observado até 1713 e posteriormente perdeuse a súa pegada durante 118 anos. En 1831 e seguintes anos S. Schwabe viu unha estrutura clara, aproximadamente ovalada e da mesma latitude que a Gran Mancha Vermella. Pode considerarse a primeira observación da actual Gran Mancha Vermella.

No estudo realizado, os autores analizaron, por unha banda, a evolución do tamaño ao longo do tempo, a súa estrutura e os movementos das dúas formacións meteorolóxicas, recorrendo a fontes históricas de mediados do século XVII, a fontes pouco coñecidas a partir da invención do telescopio. Das medicións de tamaño e movementos dedúcese que é moi improbable que a actual Gran Mancha Vermella sexa unha Mancha Permanente vista por Cassini. Probablemente, a Mancha Permanente desapareceu algunha vez a mediados dos séculos XVIII e XIX; así, o xefe de investigación, Agustín Sánchez Lavega, explica que a Mancha Vermella, polo momento, ten máis de 190 anos de vida. A Mancha Vermella, que en 1879 tiña un tamaño de 39.000 km no seu eixo máis longo, foise contraendo e redondeouse até alcanzar na actualidade os 14.000 km.

Por outra banda, desde a década de 1970, varias misións espaciais han analizado de cerca este fenómeno meteorolóxico. Recentemente, os instrumentos da misión Juno en órbita ao redor de Júpiter demostraron que a Gran Mancha Amarela non é moi profunda (uns 500 km).

Para coñecer como xurdiu este terrible remolino, os equipos da UPV/EHU e a UPC realizaron simulacións numéricas en supercomputadores españois, como o MareNostrum IV do BSC, integrado na Rede Española de Supercomputación (RES), a través de dous modelos complementarios do comportamento dos bulebules na atmosfera de Júpiter. No planeta xigante predominan as intensas correntes de vento que percorren os paralelos alternando na súa dirección coa latitude. Ao Norte da Gran Mancha Vermella, o vento sopra cara ao Oeste a unha velocidade de 180 km/h, mentres que ao Sur golpea en sentido inverso cara ao Leste a unha velocidade de 150 km/h. Isto crea unha gran cizalla de norte a sur á velocidade do vento, compoñente fundamental para o crecemento do remolino no seu interior.

No estudo analizáronse diversos mecanismos para explicar a súa xénese, como a erupción dunha xigantesca supertormenta, moi parecida ás que se observan de forma intermitente no planeta xemelgo Saturno, ou a fusión de moitos dos pequenos remolinos creados pola cizalla de vento. Os resultados indican que, aínda que en ambos os casos fórmase un anticiclón, este non se corresponde coa forma e propiedades dinámicas da actual Gran Mancha Vermella.

Noutro grupo de experimentos numéricos, o estudo da formación parte dunha coñecida inestabilidade dos ventos. Consideran que esta inestabilidade é capaz de crear unha célula alargada que sería unha mancha de proto, unha Mancha Vermella en formación. A súa contracción provocaría a densa e rápida xiratoria Gran Mancha Vermella que se ve a finais do século XIX. A formación de grandes células alargadas viuse na formación doutros remolinos importantes de Júpiter. Utilizando dous modelos numéricos, un na UPV/EHU e outro na UPC, os investigadores chegaron á conclusión de que si a velocidade de rotación da mancha de proto é menor que a dos ventos da contorna, divídese e é imposible crear un remolino estable. E, si é moi alto, as súas propiedades non se corresponden coas características da actual Gran Mancha Vermella.

O obxectivo das futuras investigacións será tentar reproducir no tempo a contracción da Gran Mancha Vermella para coñecer con máis detalle os mecanismos físicos subxacentes ao seu mantemento no tempo. Ao mesmo tempo, tratarán de predicir si a Gran Mancha Vermella se desintegrará e desaparecerá, ao alcanzar un tamaño límite, como puido suceder coa Mancha Permanente de Cassini, ou si estabilizarase nun tamaño límite no que pode permanecer durante longos anos.