Cassini de la NASA ve el imponente hexágono polar de Saturno: cielo y telescopio

El legado de Cassini arroja más luz sobre el extraño misterio del hexágono polar norte de Saturno.

Una de las características más extrañas del sistema solar es el hexágono que adorna la región polar de Saturno. Primero espiado por el Nave espacial Voyager 1 durante su histórico sobrevuelo de 1980, esta característica es única entre los planetas del sistema solar.

Ahora, un nuevo estudio publicado en Naturaleza: Comunicaciones sugiere que el hexágono, un patrón que se encuentra en la troposfera de Saturno, puede influir en la aparición de una estructura similar en la estratosfera, a más de 300 kilómetros (200 millas) por encima.

los Los hallazgos provienen de la nave espacial Cassini de la NASAque llegó a la órbita de Saturno en julio de 2004 y finalizó su misión con una entrada y eliminación atmosférica planificada hace un año esta semana, el 15 de septiembre de 2017. Los científicos llevaron a cabo mediciones clave utilizando el espectrómetro infrarrojo compuesto (CIRS) de la nave espacial a partir de 2014.

«Si bien esperábamos ver algún tipo de vórtice en el polo norte de Saturno a medida que se calentaba, su forma es realmente sorprendente», dice Leigh Fletcher (Universidad de Leicester, Reino Unido) en un estudio reciente. presione soltar. «O un hexágono se ha generado de forma espontánea e idéntica en dos altitudes diferentes, o el hexágono es de hecho una estructura imponente que abarca un rango vertical de varios cientos de kilómetros».

Estaciones en Saturno

Saturno orbita alrededor del Sol una vez cada 29,5 años, por lo que sus «estaciones» duran poco más de siete años. El invierno en el hemisferio norte terminó en 2009, un año que marcó tanto el equinoccio de primavera como el comienzo de la misión de equinoccio de dos años de Cassini.

Pero el instrumento CIRS de Cassini necesitaba temperaturas (relativamente) más cálidas para realizar observaciones estratosféricas sobre el hexágono norte; al final del invierno, las temperaturas rondaban los -158 °C, 20 ° por debajo de lo que el CIRS necesita para hacer observaciones. El comienzo del verano del norte en Saturno ofreció una última oportunidad para las observaciones cerca del final de la misión de Cassini.

Surge un nuevo sistema

En 2014, cuando el hemisferio norte entró en verano, Cassini comenzó a sondear la estratosfera del polo. Los investigadores pronto se dieron cuenta de que estaban viendo emerger los bordes irregulares de un hexágono estratosférico, reflejando el patrón ahora familiar debajo de él en la troposfera. Este hallazgo inesperado está en desacuerdo con lo que los investigadores esperaban encontrar: en la Tierra o en Saturno, la velocidad del viento cambia considerablemente más arriba en la atmósfera, lo que hace improbable la presencia de estructuras de nubes de larga duración que se extienden a través de varias capas. Una estructura de nubes como el hexágono polar norte debería permanecer atrapada en la troposfera inferior.

Entonces, ¿cómo es que el contorno del hexágono persiste más arriba? Un posible mecanismo propuesto por los investigadores es un fenómeno conocido como evanescenciadonde una ola en descomposición tiene la energía suficiente para persistir en la atmósfera superior.

“Podemos usar las condiciones atmosféricas de fondo (específicamente, gradientes de temperatura y vientos) para averiguar si una ola está atrapada o si es libre de propagarse verticalmente”, dice Fletcher. «Mientras las dos regiones donde el hexágono puede propagarse no estén demasiado separadas, suficiente información de la troposfera podría llegar a la estratosfera, razón por la cual vemos el hexágono en ambas alturas».

Si el hexágono polar se está desvaneciendo de la troposfera a la estratosfera, eso significa que esta estructura atraviesa cientos de kilómetros de altura. Pero aún no está claro si este es realmente el caso: «El hexágono probablemente sea continuo, desde la troposfera hasta la estratosfera, pero hay una porción de la atmósfera en el medio donde CIRS no puede proporcionar evidencia directa del hexágono», dice Linda. Spilker (NASA-JPL). “El modelado atmosférico futuro será útil para ayudar a explicar lo que se observa”.

TNo había ningún hexágono en el polo sur, ni en la parte superior de las nubes ni arriba, cuando se observó a principios de la misión de Cassini durante el verano austral. La corriente en chorro del norte de Saturno (a 78°N de latitud) parece ser más inestable que su contraparte del sur, lo que posiblemente contribuya a su apariencia hexagonal única.

Observando el hexágono norte

Ciertamente, es un poco frustrante que Cassini terminara su exploración de Saturno justo cuando las cosas se ponían interesantes en el norte. Pero incluso con la desaparición de Cassini, las observaciones futuras de este fenómeno seguirán siendo posibles con el Hubble y su próximo sucesor infrarrojo, el Telescopio Espacial James Webb.

El hexágono polar norte incluso aparece en la actualidad Astrofotos basadas en la Tierra. De hecho, es interesante darse cuenta de que ninguna observación de Saturno notó el hexágono antes de su descubrimiento en la década de 1970, aunque tal observación habría sido posible para los observadores con ojos de canto usando una óptica grande. Los anillos de Saturno, y el propio planeta, se inclinan un máximo de 27° en relación con nuestra línea de visión, alternando entre cada hemisferio una vez cada 14 o 15 años. Los anillos se inclinaron en su punto más ancho el año pasado en 2017 con el hemisferio norte visible, y volverán a estar de canto en 2025.

Una cosa es segura: pasará un tiempo antes de que regresemos a Saturno, tal vez cuando/si la misión del explorador del helicóptero Titán continúa. Pero por ahora podemos maravillarnos con el hecho de que Cassini todavía está produciendo un tesoro oculto de descubrimientos científicos fascinantes.