Gracias a un equipo de científicos finalmente podemos entender cómo se originó la tormenta hexagonal gigante del planeta gaseoso Saturno

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Desde la distancia, Saturno se ve como un gigante de gas sereno con anillos deslumbrantes, que recorre su órbita con poco o ningún alboroto. Sin embargo, si te acercas tanto como Cassini, hay muchas más cosas.

Una tormenta turbulenta en forma de hexágono ha estado furiosa cerca del polo norte de Saturno durante al menos cuatro décadas: la descubrimos por primera vez en 1981 durante la misión Voyager.

Sin embargo, incluso con una vista de la primera fila desde la sonda Cassini, los detalles sobre el hexágono de Saturno han sido escasos.

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Un nuevo modelo atmosférico, probado en el laboratorio, ahora sugiere que la tormenta es muy profunda, potencialmente miles de kilómetros.

Este hallazgo podría ayudar a explicar por qué la tormenta se ha mantenido relativamente estable desde que la vimos por primera vez.

En el pasado, las observaciones directas y los experimentos de laboratorio han producido dos hipótesis principales sobre por qué existe la tormenta hexagonal de Saturno.

Por un lado, podría haberse formado a partir de chorros poco profundos y alternos en la atmósfera del gigante gaseoso, a cientos de kilómetros de profundidad, donde la presión se encuentra a unos 10 bares, y donde el gas es más turbulento.

Por otro lado, podría estar más profundamente arraigado, viniendo de chorros zonales profundos que se extienden miles de kilómetros hacia abajo, donde la presión es decenas de miles de veces mayor y donde la rotación y la topografía del planeta podrían estar provocando un frenesí.

La tormenta hexagonal

De hecho, justo antes de que Cassini se retirara por última vez, descubrimos que los aviones zonales de Saturno conservan su fuerza en altitudes donde la presión es de 100.000 bares o más.

Para poner eso en perspectiva, la luz solar penetra no mucho más profundo que una sola barra en Saturno; Estos vórtices son más profundos y más estables de lo que parecen al principio.

Simulando lo que sucede con las convecciones turbulentas profundas en un caparazón esférico giratorio, los investigadores de la Universidad de Harvard ahora creen que tienen una explicación plausible de por qué existe el hexágono de Saturno. 

Su modelo 3D muestra que la convección térmica profunda en las capas externas de los gigantes gaseosos puede dar lugar espontáneamente a ciclones polares gigantes, flujos zonales alternos feroces y un patrón de chorro de alta latitud hacia el este.

Además, estos chorros zonales son cualitativa y cuantitativamente similares a lo que se ha observado en Saturno.

“El análisis de la simulación sugiere que la turbulencia autoorganizada en forma de vórtices gigantes pellizca el chorro hacia el este, formando formas poligonales”, explican los autores.

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“Argumentamos que un mecanismo similar es responsable de excitar el patrón de flujo hexagonal de Saturno”.

Ahora, el modelo del equipo no captura todos los aspectos de la atmósfera de Saturno, solo incorpora la décima parte exterior del radio del planeta, y sus chorros polares seguían formando triángulos en lugar de hexágonos.

Aun así, los autores confían en que esta situación simplificada puede ayudarnos a descubrir algunas de las características que se ven en Saturno, especialmente ahora que no tenemos a Cassini para ayudarnos.

En sus simulaciones, surgió un gran ciclón centrado en el polo norte, mientras que varios ciclones más pequeños se unieron a un fuerte chorro hacia el este, ligeramente al norte del ecuador.

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Si bien este ciclón central era lo suficientemente fuerte como para superar la turbulencia del gas cerca de la superficie, los vórtices circundantes estaban enmascarados por toda esta volatilidad a niveles más superficiales, haciéndolos parecer más como chorros poligonales que tornados.

“Se puede imaginar un escenario similar para Saturno donde la forma hexagonal del chorro es sostenida por seis vórtices grandes adyacentes, que están ocultos por la convección más caótica en las capas más superficiales”, escriben los autores.

Esta podría ser la razón por la que algunos otros modelos y observaciones indican una presencia de chorro menos profunda en algunas áreas del hexágono de Saturno, cuando, de hecho, la verdad se encuentra mucho más abajo.

Pero esto es solo una prueba de concepto, y necesitaremos incorporar muchos más datos atmosféricos de Saturno para hacer que este modelo refleje mejor la realidad. Sin embargo, parece que podríamos estar en el camino correcto.

Vía: PNAS

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