FORMACIÓN DE BANDAS ZONALES EN PLANETAS JOVIANOS A PARTIR DE UN MODELO BAROTRÓPICO
Las atmósferas de los planetas jovianos, como Júpiter y Saturno, presentan estructuras a gran escala caracterizadas por vórtices persistentes y bandas zonales, estas últimas consistentes en vientos en dirección este-oeste. La formación de dichas bandas está asociada a tres factores físicos principales: la rápida rotación del planeta, la turbulencia inducida por mecanismos de forzamiento y la variación de la velocidad angular con la distancia al eje de rotación. En este trabajo modelamos una atmósfera barotrópica con la rotación y radio equivalentes a los parámetros de Júpiter. Para lograrlo, implementamos un modelo numérico de la ecuación de vorticidad en coordenadas esféricas, empleando diferencias finitas y el esquema de Adams-Bashforth de cuarto orden para la integración temporal. Las simulaciones las realizamos con condiciones de frontera periódicas longitudinalmente y un forzamiento aleatorio.
Los resultados muestran la aparición progresiva de bandas zonales al promediar los últimos 100 días jovianos, acompañada de un incremento asintótico de la enstrofia y de la energía cinética, lo que sugiere que el sistema tiende hacia un régimen cuasi-estacionario. La siguiente etapa de este trabajo consistirá en estudiar la dispersión y advección de partículas pasivas una vez que las bandas se hayan formado, y la energía cinética y enstrofia hayan convergido a un valor constante. Asimismo, emplearemos las últimas fotografías de Júpiter para analizar el movimiento barotrópico de las bandas y remolinos como la Gran Mancha Roja.