Cómo funciona el rayo en Júpiter y por qué es tan extremo

Un descubrimiento que tardó casi cinco décadas en concretarse

Cuando la nave espacial Voyager 1 de la NASA pasó cerca de Júpiter en marzo de 1979, sus instrumentos captaron extrañas señales de radio: tonos descendentes y silbantes que los científicos denominaron "silbidos". Esas señales fueron la primera evidencia directa de rayos en la atmósfera de Júpiter, lo que confirmó una teoría que había circulado durante siglos. Pero las emisiones de radio no coincidían con los patrones producidos por los rayos terrestres, lo que dejó a los investigadores perplejos durante décadas.

Fue necesaria la llegada de la nave espacial Juno en 2016, y años de recopilación de datos a corta distancia, para comenzar a desentrañar el misterio. Un estudio de marzo de 2026 dirigido por Michael Wong en la Universidad de California, Berkeley, ahora muestra que los rayos de Júpiter pueden tener más de 100 veces la potencia de los relámpagos de la Tierra, y pueden llegar a ser hasta un millón de veces más fuertes.

Por qué las tormentas de Júpiter empequeñecen a las de la Tierra

En la Tierra, los rayos se forman cuando el vapor de agua ascendente se condensa en gotas y cristales de hielo. Las colisiones entre esas partículas separan la carga eléctrica, creando diferencias de voltaje que eventualmente se descargan como un rayo. Júpiter sigue un principio similar, pero con mucha más energía detrás.

La diferencia clave es la atmósfera dominada por hidrógeno de Júpiter. El aire húmedo en el gigante gaseoso es más pesado que su entorno, lo que significa que se necesita una enorme energía para empujar una tormenta hacia arriba a través de la atmósfera. Una vez que ese aire húmedo finalmente se eleva, libera esa energía almacenada explosivamente en las cimas de las nubes, generando velocidades de viento extremas y rayos intensos de nube a nube.

"La convección opera de manera diferente en la Tierra y en Júpiter porque el aire húmedo es más pesado y más difícil de elevar", explicaron los investigadores de Berkeley. El resultado son descargas eléctricas de una escala asombrosa en un planeta sin suelo sólido para que los rayos impacten.

Bolas de granizo: el exótico granizo de Júpiter

Uno de los descubrimientos más sorprendentes de Juno involucra una forma de granizo completamente alienígena. A ciertas altitudes, el amoníaco actúa como anticongelante, lo que reduce el punto de fusión del hielo de agua y crea una mezcla fangosa de amoníaco y agua. Fuertes corrientes ascendentes lanzan diminutas partículas de hielo a más de 60 kilómetros por encima de la capa de nubes visible. Allí, el vapor de amoníaco derrite el hielo en un lodo líquido.

A medida que estas gotas fangosas crecen y caen, chocan con cristales de hielo de agua lanzados hacia arriba por tormentas eléctricas muy por debajo. La fricción de las colisiones de líquido sobre sólido genera electricidad estática, lo que provoca lo que los científicos llaman "rayos superficiales" en la atmósfera superior de Júpiter. Los glóbulos de lodo de amoníaco y agua que caen, apodados "bolas de granizo", esencialmente secuestran el amoníaco de la atmósfera superior y lo transportan a las profundidades de Júpiter.

Este proceso resuelve un enigma de larga data: los instrumentos habían encontrado repetidamente menos amoníaco en la atmósfera superior de Júpiter de lo que predecían los modelos. Las bolas de granizo parecen ser el mecanismo de transporte faltante.

Supertormentas sigilosas y nuevas mediciones

El estudio de Berkeley de 2026 se benefició de un golpe de suerte inusual. Entre 2021 y 2022, la actividad de tormentas en la banda ecuatorial norte de Júpiter disminuyó, dejando un único sistema masivo de "supertormenta sigilosa" como la característica dominante. Esto permitió que el radiómetro de microondas de Juno aislara las señales de rayos sin la interferencia de tormentas competidoras.

Los investigadores midieron 613 pulsos individuales, con un promedio de tres relámpagos por segundo. Las estimaciones de potencia oscilaron entre rayos equivalentes a los de la Tierra hasta más de 100 veces más fuertes. El equipo advirtió que la comparación de las emisiones de radio en diferentes longitudes de onda introduce incertidumbre: la verdadera potencia podría ser mucho mayor, alcanzando potencialmente la marca de un millón de veces.

Por qué es importante más allá de Júpiter

Estudiar los rayos jovianos no es simplemente una curiosidad planetaria. Los rayos impulsan reacciones químicas que pueden producir moléculas complejas, un proceso relevante para comprender la química prebiótica en los gigantes gaseosos y sus lunas. Los rayos también sirven como una sonda en la dinámica atmosférica que es invisible desde la superficie, revelando patrones de circulación, gradientes de composición y transporte de energía en lo profundo del planeta.

A medida que Juno continúa su misión extendida, cada paso cercano sobre las cimas de las nubes de Júpiter agrega otra pieza a un rompecabezas que se vislumbró por primera vez con la Voyager hace casi medio siglo. Las tormentas que azotan el planeta más grande del sistema solar siguen siendo uno de sus fenómenos más espectaculares y científicamente reveladores.