Científicos confirman que Júpiter está siendo azotado por granizadas de amoníaco
En lo más profundo de las tormentas de Júpiter, granizos de amoníaco y agua —las misteriosas mushballs— recorren cientos de kilómetros entre relámpagos y turbulencias. Una nueva imagen en 3D revela cómo estos fenómenos extremos reescriben lo que sabemos sobre los gigantes gaseosos.
Por Enrique Coperías
Los mushballs se forman cuando gotitas de agua son arrastradas por fuertes corrientes ascendentes a regiones altas de la atmósfera de Júpiter, donde se mezclan con amoníaco, que actúa como refrigerante. Imagen generada con DALL-E
Imagínate una bebida granizada o slush de amoníaco y agua, envuelta en una capa dura de hielo. Ahora imagínate estas bolas congeladas, apodadas mushballs, cayendo como granizo en medio de una tormenta eléctrica, iluminadas por poderosos relámpagos. Esa escena no es ciencia ficción: en Júpiter, estos eventos meteorológicos extremos son reales y recurrentes.
Científicos planetarios de la Universidad de California en Berkeley, en Estados Unidos, han demostrado que Júpiter experimenta tormentas profundas que generan granizos de amoníaco y agua, acompañadas de intensos relámpagos. Este fenómeno podría estar presente también en otros planetas gaseosos del Sistema Solar, como Saturno, Urano y Neptuno. Es más, estas potentes granizadas podrían azotar exoplanetas gigantes.
La idea de los mushballs fue planteada inicialmente en 2020 para explicar la distribución irregular del amoníaco en la atmósfera superior de Júpiter, revelada por observaciones de la sonda espacial Juno, que llegó a la órbita del planeta el 5 de julio de 2016, y radiotelescopios en la Tierra. Aunque al principio la teoría parecía demasiado elaborada, nuevas observaciones han confirmado su validez.
En la tormenta de 2017
«Imke y yo decíamos: 'Es imposible que esto sea cierto'» recuerda Chris Moeckel, investigador del Laboratorio de Ciencias Espaciales de Berkeley. Y añade—: Me pasé tres años intentando demostrar que no era cierto. Y no pude".
La confirmación se produjo gracias a la primera visualización tridimensional de la atmósfera superior de Júpiter, creada por Moeckel y su asesora Imke de Pater. Publicada en la revista Science Advances, la investigación utilizó datos del radiómetro de microondas de la sonda Juno (MWR) y del telescopio espacial Hubble para cartografiar la estructura vertical de una gigantesca tormenta registrada en 2017.
Estos datos revelan una atmósfera joviana dividida en capas: la mayoría de los sistemas meteorológicos son superficiales, pero algunos penetran hasta presiones de 20 o incluso 30 bares. Las tormentas profundas alteran la temperatura y la composición química de la atmósfera, creando una compleja interacción entre el agua, el amoníaco y el calor.
Un ataque de calor
En el caso de la tormenta de 2017, los investigadores detectaron anomalías tanto térmicas como en la concentración de amoníaco en la banda ecuatorial sur de Júpiter. Estas irregularidades se extendían mucho más allá de la capa de nubes visible, lo que sugería la existencia de un fenómeno que transportaba materiales desde grandes profundidades.
Incluso un mes después del inicio de la tormenta, las señales registradas en la franja del microondas seguían presentes, lo que indicaba un proceso prolongado y profundo en la atmósfera joviana.
Para explicarlo, Moeckel y su equipo combinaron observaciones en radio con simulaciones atmosféricas no hidrostáticas, esto es, que consideran los movimientos verticales rápidos del aire. Descubrieron que las tormentas provocan un calentamiento en la atmósfera superior por liberación de calor latente y a la vez arrastran materiales como amoníaco y agua hacia capas inferiores.
La nave espacial Juno de la NASA se encontraba a poco más de un diámetro de la Tierra de Júpiter cuando captó esta alucinante vista de la tumultuosa atmósfera del planeta. Cortesía: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS
El viaje del amoniaco
Allí, estos materiales pueden volver a condensarse, y generar de esta manera estructuras térmicas y químicas inesperadas. La simulación muestra también que las tormentas pueden romper la estabilidad de la atmósfera e inducir la aparición de regiones de mezcla intensa, algo que contradice los modelos anteriores basados en una atmósfera bien revuelta.
Uno de los hallazgos más relevantes fue la detección de un doble régimen de anomalías: una zona superior con fuerte presencia de amoníaco y otra, más profunda, donde paradójicamente el amoníaco se encontraba en niveles muy reducidos. Esta alternancia sugiere la acción de procesos como la formación y caída de mushballs.
Los mushballs se forman cuando gotitas de agua son arrastradas por fuertes corrientes ascendentes a regiones altas de la atmósfera, donde se mezclan con amoníaco, que actúa como refrigerante.
Al congelarse y crecer, estas bolas se vuelven lo suficientemente pesadas como para descender cientos de kilómetros en la atmósfera, transportando de esta manera el amoníaco a capas profundas. Esto explicaría la aparente escasez de amoníaco en la atmósfera superior.
«Mushballs» a 60 kilómetros por debajo de la cubierta nubosa
«El viaje de los mushballs comienza unos 50 o 60 kilómetros por debajo de la cubierta nubosa, en forma de gotas de agua. Estas se elevan rápidamente, se congelan al llegar arriba y luego caen más de 100 kilómetros, evaporándose y depositando material en capas profundas», explica Moeckel.
Las observaciones de la nave Juno durante el perijove —el punto de la órbita de un objeto celeste o nave espacial en el que se encuentra más cerca de Júpiter— de febrero de 2017 mostraron una disminución en la temperatura de brillo de microondas, señal que puede interpretarse como una concentración anómala de amoníaco o una variación física en la temperatura.
Las simulaciones indican que ambas cosas están ocurriendo a la vez. En zonas donde se detectó un enfriamiento, la concentración de amoníaco era alta; y en las que se registró un calentamiento, el amoníaco estaba ausente.
El control del clima de Júpiter
«Básicamente estamos demostrando que la parte superior de la atmósfera joviana es en realidad un pésimo representante de lo que hay en el interior del planeta», afirma Moeckel en un comunicado de la Universidad de California en Berkeley.
En regiones adyacentes a las nubes, los datos muestran aire caliente en las capas superiores y frío en las más profundas, una configuración coherente con el hundimiento de aire seco.
En otras zonas, el amoníaco aparece concentrado entre 1 y 4 bares, pero desaparece más abajo. Esto podría deberse a la acción de los mushballs evaporándose entre 10 y 20 bares.
«La capa donde se condensa el agua tiene un papel clave en el control del clima de Júpiter —dice Moeckel. Y añade—: Solo las tormentas y ondas más potentes pueden atravesarla».
Mapa de anomalías térmicas en Júpiter: las áreas rojas muestran regiones más cálidas de lo normal y las azules, más frías, comparadas con el promedio de la atmósfera. La señal es más intensa en las capas superiores (menos de 3 bares) y se debilita a mayor profundidad (hasta 40 bares), revelando cómo varían las condiciones atmosféricas durante una tormenta intensa. Cortesía: Science Advancees
Tormentas activas durante meses
Las simulaciones revelan que estas tormentas aparecen cíclicamente cada tres o cuatro años, y transportan amoníaco hasta 30 bares de presión. Esto excede la profundidad predicha para la caída de gotas comunes, y sugiere la existencia de partículas más densas, como los mushballs, que pueden sobrevivir el viaje a través de la atmósfera.
Incluso muestran que el calentamiento por condensación en estas tormentas puede mantenerlas activas durante meses.
«El artículo en Science Advances demuestra, a nivel observacional, que este proceso realmente ocurre, aunque mi deseo era encontrar una explicación más sencilla», admite Moeckel.
Como ya se ha mencionado, los datos fueron obtenidos gracias a una campaña internacional coordinada durante los sobrevuelos de Juno a Júpiter, que incluyó telescopios como el Hubble y el Very Large Array de Nuevo México. La información se complementó con simulaciones que integraron las propiedades termodinámicas del amoníaco y el agua.
Para explorar la habitabilidad en los exomundos
En conjunto, los resultados indican que las tormentas no solo afectan a la superficie visible, sino que remodelan toda la troposfera de Júpiter. La energía liberada por la condensación de agua y amoníaco, así como el transporte vertical de estos compuestos, alteran la estructura térmica y química del planeta a una escala sin precedentes.
«Esto también se puede extender a Urano, Neptuno y, por supuesto, a los exoplanetas», señala De Pater.
Dado que muchas atmósferas de exoplanetas solo pueden observarse en su parte superior, entender estos procesos en Júpiter permite inferir cómo podría ser su estructura interna.
Corte transversal de la atmósfera superior de Júpiter: la imagen muestra una franja de norte a sur que atraviesa el ecuador del planeta. En azul se indican zonas con más amoníaco de lo normal y en rojo, con menos. Los estudios revelan que la mayoría de los sistemas meteorológicos son superficiales, pero algunas tormentas, penachos ascendentes de amoníaco y vórtices similares a tornados, alcanzan mayor profundidad. Las tormentas más grandes generan mushballs que descienden aún más, transportando gases hacia el interior del planeta. Cortesía: Chris Moeckel, UC Berkeley
La importancia de compartir información
Esto resulta crucial para interpretar correctamente las observaciones del telescopio espacial James Webb y las futuras misiones. De hecho, comprender estas complejas interacciones puede ser la clave para evaluar la habitabilidad o composición de mundos distantes.
El estudio también destaca la importancia de liberar los datos de las misiones espaciales. Moeckel tuvo que reconstruir herramientas de procesamiento debido a la falta de acceso a los productos calibrados de la misión Juno. Desde entonces, ha puesto su metodología a disposición de la comunidad científica para facilitar nuevas investigaciones.
«Una mayor apertura de datos aceleraría investigaciones independientes y permitiría una colaboración más rica y diversa entre instituciones», comenta Moeckel.
La atmósfera de Júpiter, lejos de ser un sistema estático, se erige como un laboratorio dinámico donde el agua, el amoníaco y la energía interna se entrelazan en un ciclo continuo de tormentas y transformaciones.
Los mushballs, una vez una hipótesis exótica, se están consolidando como actores clave en este drama meteorológico gigante. Indudablemente, el estudio no solo mejora nuestra comprensión de Júpiter, sino que abre una ventana crucial al corazón de los mundos gaseosos, dentro y fuera del Sistema Solar. ▪️
Animación de tormentas eléctricas en Júpiter: este vídeo simula un viaje a través de las exóticas tormentas de gran altitud del planeta, con relámpagos superficiales y lluvia de amoníaco y agua. Fue creado a partir de imágenes reales de la sonda Juno combinadas con animación por computadora. Crédito: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS.
Información facilitada por la Universidad de California en Berkeley
Fuente: Chris Moeckel et al. Tempests in the troposphere: Mapping the impact of giant storms on Jupiter’s deep atmosphere. Science Advances (2025). DOI: 10.1126/sciadv.ado9779
