Tormenta masiva revela agua en lo profundo de la atmósfera de Saturno

¿Recuerdas la gran tormenta que estalló en Saturno a finales de 2010? Fue una de las tormentas más grandes jamás observadas en el planeta anillado, e incluso fue visible desde la Tierra con telescopios de tamaño amateur. Las últimas investigaciones han revelado que la tormenta tempestuosa agitó algo sorprendente en las profundidades de la atmósfera de Saturno: hielo de agua. Esta es la primera detección de hielo de agua en Saturno, observada por los instrumentos de infrarrojo cercano de la nave espacial Cassini.

“El nuevo hallazgo de Cassini muestra que Saturno puede extraer material de más de 100 millas [160 kilometers]”, dijo Kevin Baines, coautor del artículo que trabaja en la Universidad de Wisconsin-Madison y el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California. explosivo o incluso más que el típicamente tormentoso Júpiter”.

Mientras que las lunas de Saturno tienen mucho hielo de agua, Saturno es casi en su totalidad hidrógeno y helio, pero tiene pequeñas cantidades de otros productos químicos, incluida el agua. Cuando miramos a Saturno, en realidad estamos viendo las cimas de las nubes superiores de la atmósfera de Saturno, que están compuestas principalmente de cristales congelados de amoníaco.

Debajo de esta capa de nubes superior, los astrónomos creen que hay una cubierta de nubes inferior hecha de hidrosulfuro de amonio y agua. Los astrónomos pensaron que había agua allí, pero no mucha, y ciertamente no era hielo.

Esta serie de imágenes de la nave espacial Cassini de la NASA muestra el desarrollo de la tormenta más grande vista en el planeta desde 1990. Estas vistas en color real y compuestas casi en color real narran la tormenta desde su inicio a finales de 2010 hasta mediados de 2011, mostrando cómo la clara cabeza de la tormenta creció rápidamente, pero finalmente fue engullida por la cola de la tormenta.  Crédito: NASA/JPL-Caltech/Instituto de Ciencias Espaciales
Esta serie de imágenes de la nave espacial Cassini de la NASA muestra el desarrollo de la tormenta más grande vista en el planeta desde 1990. Estas vistas en color real y compuestas casi en color real narran la tormenta desde su inicio a finales de 2010 hasta mediados de 2011, mostrando cómo la clara cabeza de la tormenta creció rápidamente, pero finalmente fue engullida por la cola de la tormenta. Crédito: NASA/JPL-Caltech/Instituto de Ciencias Espaciales

Pero la tormenta de 2010-2011 parece haber alterado las distintas capas, levantando vapor de agua desde una capa inferior que se condensó y congeló a medida que ascendía. Los cristales de hielo de agua luego parecieron cubrirse con materiales más volátiles como el hidrosulfuro de amonio y el amoníaco a medida que la temperatura disminuía con su ascenso, dijeron los autores.

“El agua solo pudo haber subido desde abajo, impulsada hacia arriba por una poderosa convección que se originó en lo profundo de la atmósfera”, dijo Lawrence Sromovsky, también de la Universidad de Wisconsin, quien dirigió el equipo de investigación. “El vapor de agua se condensa y se congela a medida que asciende. Luego, probablemente se recubra con materiales más volátiles como el hidrosulfuro de amonio y el amoníaco a medida que la temperatura disminuye con su ascenso.

Las grandes tormentas aparecen en el hemisferio norte de Saturno una vez cada 30 años aproximadamente, o aproximadamente una vez por año de Saturno. El primer indicio de la tormenta más reciente apareció por primera vez en datos del subsistema de ondas de plasma y radio de Cassini el 5 de diciembre de 2010. Poco después, se pudo ver en imágenes de astrónomos aficionados y del subsistema científico de imágenes de Cassini. La tormenta creció rápidamente hasta alcanzar proporciones de supertormenta, rodeando el planeta a unos 30 grados de latitud norte en una extensión de casi 300 000 km (190 000 millas).

Los investigadores estudiaron la dinámica de esta tormenta y se dieron cuenta de que funcionaba como las tormentas convectivas mucho más pequeñas de la Tierra, donde el aire y el vapor de agua son empujados hacia la atmósfera, lo que da como resultado las imponentes nubes ondulantes de una tormenta eléctrica. Las nubes imponentes en las tormentas de Saturno de este tipo, sin embargo, eran de 10 a 20 veces más altas y cubrían un área mucho más grande. También son mucho más violentas que una tormenta terrestre, con modelos que predicen vientos verticales de más de 500 kilómetros por hora (300 mph) para estas raras tormentas gigantes.

La capacidad de la tormenta para agitar hielo de agua desde grandes profundidades es evidencia del poder explosivo de la tormenta, dijo el equipo.

Su investigación se publicará en la edición del 9 de septiembre de la revista. Ícaro.

Fuentes: Universidad de Wisconsin-Madison, JPL

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