Tratar de determinar el comportamiento de la atmósfera de un Júpiter caliente, un gigante gaseoso tan cerca de su estrella que está bloqueado por la marea o atrapado en una resonancia orbital lenta, es complicado, dado que no tenemos precedentes aquí en nuestro sistema solar. Pero es posible explorar en detalle qué atmósferas de exoplanetas podría ser como, basado en ejemplos del sistema solar.
Por ejemplo, está Venus, que, aunque no está bloqueada por mareas, tiene una rotación tan lenta (una vez cada 243 días terrestres) que su dinámica prácticamente coincide con la de un planeta bloqueado por mareas.
Curiosamente, la atmósfera superior de Venus súper gira, lo que significa que circula en la misma dirección que la rotación del planeta pero mucho más rápido, en el caso de Venus, a sesenta veces la velocidad de rotación del planeta. Es probable que estos vientos sean impulsados por el gran gradiente de temperatura que existe entre los lados diurno y nocturno del planeta.
Por el contrario, la Tierra, con su rotación rápida, tiene una diferencia de potencial mucho menor entre sus temperaturas del lado diurno y nocturno, de modo que sus sistemas climáticos están más fuertemente influenciados por la rotación real del planeta y también por el gradiente de temperatura entre el ecuador y el polo. El resultado neto es una gran cantidad de sistemas meteorológicos circulares con su dirección determinada por el efecto Coriolis, en sentido antihorario en el hemisferio norte y en sentido horario en el sur.
Y, por supuesto, tenemos gigantes gaseosos, incluso si no están calientes. Al estar tan lejos del Sol, los gradientes de temperatura diurno-nocturno y del polo ecuador tienen poca influencia en la circulación atmosférica de nuestros gigantes gaseosos. Los problemas más importantes son la velocidad de rotación de cada planeta y el tamaño de cada planeta.
El radio más grande de Júpiter y Saturno excede su escala Rhines, lo que obliga al flujo masivo de sus atmósferas a dividirse en bandas distintas con remolinos turbulentos entre ellos. Sin embargo, el radio más pequeño de Urano y Neptuno permite que la mayor parte de la atmósfera circule como un todo ininterrumpido, que solo se divide en dos bandas más pequeñas en cada polo.
En parte porque es más frío, pero principalmente porque es más pequeño, la atmósfera de Neptuno tiene un flujo mucho menos turbulento que Júpiter, lo que explica de alguna manera por qué tiene las velocidades del viento estratosférico más rápidas en el sistema solar.
Todos estos factores son útiles para tratar de determinar cómo podría comportarse la atmósfera de un Júpiter caliente. Al estar tan cerca de su estrella, es probable que estos planetas estén bloqueados parcial o totalmente por la marea, por lo que el principal impulsor de la circulación atmosférica será, como Venus, el gradiente de temperatura del lado de la noche. Entonces, una estratosfera súper giratoria, que circula muchas veces más rápido que las partes internas del planeta, es plausible.
A partir de ahí, el modelado sugiere que la combinación de la velocidad del viento rápida y la rotación lenta significa que la escala Rhines será más grande que un radio planetario del tamaño de Júpiter, por lo que habrá menos flujo turbulento y la atmósfera superior podría circular como una, sin romperse en Las múltiples bandas que vemos en Júpiter.
De todos modos, esa es mi opinión sobre un interesante artículo de 50 páginas de arXiv con muchas (para mí) fórmulas desconcertantes, pero también muchas narraciones y diagramas comprensibles. El artículo consolida el pensamiento actual y establece una base sólida para dar sentido a los datos de observación futuros, ambos distintivos de una "revisión iluminada" muy bien elaborada.
