Saturno tiene un punto caliente inusual

Los astrónomos que usan el telescopio Keck I en Hawái están aprendiendo mucho más sobre un extraño “punto caliente” térmico en Saturno que se encuentra en la punta del polo sur del planeta. En lo que el equipo llama las vistas térmicas más nítidas de Saturno jamás tomadas desde el suelo, el nuevo conjunto de imágenes infrarrojas sugiere un vórtice polar cálido en el polo sur de Saturno, el primero que se descubre en el sistema solar. Este casquete polar cálido es el hogar de un punto caliente compacto distinto, que se cree que contiene las temperaturas más altas medidas en Saturno. Un artículo que anuncia los resultados aparece en la edición del 4 de febrero de «Science».

Un «vórtice polar» es un patrón climático persistente a gran escala, similar a una corriente en chorro en la Tierra que ocurre en la atmósfera superior. En la Tierra, el vórtice polar ártico generalmente se encuentra sobre el este de América del Norte en Canadá y sumerge el aire frío del Ártico en las llanuras del norte en los Estados Unidos. El vórtice polar antártico de la Tierra, centrado sobre la Antártida, es responsable de atrapar aire y crear una química inusual, como los efectos que crean el «agujero de ozono». Los vórtices polares se encuentran en la Tierra, Júpiter, Marte y Venus, y son más fríos que su entorno. Pero nuevas imágenes del Observatorio WM Keck muestran la primera evidencia de un vórtice polar a temperaturas mucho más cálidas. Y la región más cálida y compacta del polo mismo es bastante inusual.

“No hay nada como este casquete cálido compacto en la atmósfera de la Tierra”, dijo el Dr. Glenn S. Orton, del Laboratorio de Propulsión a Chorro en Pasadena y autor principal del artículo que describe los resultados. “Los meteorólogos han detectado un calentamiento repentino del polo, pero en la Tierra este efecto es a muy corto plazo. Este fenómeno en Saturno tiene una vida más larga porque hemos estado viendo indicios de él en nuestros datos durante al menos dos años”.

El enigma no es que el polo sur de Saturno sea cálido; después de todo, ha estado expuesto a 15 años de luz solar continua y acaba de alcanzar su solsticio de verano a fines de 2002. Pero tanto el límite distintivo de un vórtice polar cálido a unos 30 grados de latitud del polo sur como una «punta» muy caliente a la derecha en el polo fueron completamente inesperados.

?Si el aumento de las temperaturas del sur es únicamente el resultado de la estacionalidad, entonces la temperatura debería aumentar gradualmente con el aumento de la latitud, pero no es así? agregó el Dr. Orton. ?Vemos que la temperatura aumenta abruptamente varios grados cerca de los 70 grados sur y nuevamente a los 87 grados sur.?

Los cambios bruscos de temperatura pueden ser causados ​​por una concentración de partículas absorbentes de luz solar en la atmósfera superior que atrapan el calor en la estratosfera. Esta teoría explica por qué el punto caliente aparece oscuro en luz visible y contiene las temperaturas más altas medidas en el planeta. Sin embargo, esto por sí solo no explica por qué las partículas en sí mismas están restringidas a la parte sur general de Saturno y particularmente a un área compacta cerca de la punta del polo sur de Saturno. El descenso forzado de aire relativamente seco explicaría este efecto, que es consistente con otras observaciones tomadas de las nubes troposféricas, pero se necesitan más observaciones.

Es posible que se obtengan más detalles de un espectrómetro infrarrojo en la misión conjunta NASA/ESA Cassini que actualmente está orbitando Saturno. El espectrómetro infrarrojo compuesto (CIRS) mide información espectral continua que abarca las mismas longitudes de onda que las observaciones de Keck, pero se espera que los dos experimentos se complementen entre sí. Entre marzo y mayo de 2005, el instrumento CIRS de Cassini podrá observar en detalle la región del polo sur por primera vez. El descubrimiento del punto caliente en el polo sur de Saturno ha llevado al equipo científico del CIRS, uno de los cuales es el Dr. Orton, a dedicar más tiempo a observar esta área.

“Una de las preguntas obvias es si el polo norte de Saturno es anormalmente frío y si se ha establecido allí un vórtice polar frío. agregó el Dr. Orton. «Esta es una pregunta que solo puede responder el experimento CIRS de Cassini a corto plazo, ya que esta región no se puede ver desde la Tierra usando instrumentos terrestres».

Las observaciones de Saturno se tomaron en el modo de imagen del espectrómetro de longitud de onda larga Keck (LWS) el 4 de febrero de 2004. Las imágenes se obtuvieron a 8,00 micrones, que es sensible a la emisión de metano estratosférico, y también a 17,65 y 24,5 micrones, que es sensible a las temperaturas en varias capas de la troposfera superior de Saturno. La imagen completa del planeta se hizo en mosaico a partir de muchos conjuntos de exposiciones individuales.

El trabajo futuro de observación de Saturno incluirá más imágenes térmicas de alta resolución de Saturno, particularmente debido al hecho de que la región del vórtice polar más grande puede cambiar en los próximos años. El equipo también ha descubierto otros fenómenos que podrían depender del tiempo y se caracterizan mejor por los instrumentos de imágenes en Keck, como una serie de oscilaciones de temperatura este-oeste, más prominentes cerca de los 30 grados sur. Estos efectos parecen no estar relacionados con nada en el sistema de nubes visibles relativamente sin rasgos distintivos de Saturno, pero la variabilidad recuerda a las ondas de temperatura este-oeste en Júpiter que se mueven muy lentamente en comparación con los chorros rápidos seguidos por los movimientos de las nubes.

El financiamiento para esta investigación fue proporcionado por la Oficina de Ciencias y Aplicaciones Espaciales de la NASA, la Disciplina de Astronomía Planetaria y el proyecto Cassini de la NASA. La misión Cassini-Huygens es un proyecto cooperativo de la NASA, la Agencia Espacial Europea y la Agencia Espacial Italiana. El Laboratorio de Propulsión a Chorro, una división del Instituto de Tecnología de California en Pasadena, administra la misión Cassini-Huygens para la Dirección de Misiones Científicas de la NASA, Washington, DC

El Observatorio WM Keck es operado por la Asociación de California para la Investigación en Astronomía, una asociación científica sin fines de lucro del Instituto de Tecnología de California, la Universidad de California y la NASA.

Fuente original: Comunicado de prensa de WM Keck

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