Crédito de imagen: NASA
Cuando la nave espacial Voyager pasó a Saturno en 1980/81, registraron los vientos ecuatoriales de los planetas anillados a 1700 km / h. Aunque los vientos ecuatoriales se han desacelerado, otros chorros más alejados del ecuador todavía se mueven a la misma velocidad. Esto ha llevado a los astrónomos a creer que la desaceleración tiene algo que ver con el cambio de estaciones en Saturno.
Saturno, uno de los planetas más ventosos, recientemente ha tenido un cambio inesperado y dramático en el clima: sus vientos ecuatoriales han disminuido de un rápido 1700 km / h durante los sobrevuelos de la nave espacial Voyager en 1980-81 a un modesto 990 km / h desde 1996 hasta 2002. Esta desaceleración en los vientos ha sido detectada por un equipo de científicos hispanoamericanos, incluido Richard French del Wellesley College en Massachusetts, que informan sus hallazgos en la edición del 5 de junio de la revista Nature. (5 de junio de 2003, Vol. 423, págs. 623-625)
Utilizando imágenes del telescopio espacial Hubble (HST) del planeta gigante anillado, los científicos (A. Sanchez-Lavega, S. Perez-Hoyos, JF Rojas y R. Hueso de la Universidad Pais Vasco en Bilbao, España, y francés del Wellesley College ), midió los movimientos de las características de las nubes y los sistemas de tormenta en el planeta gigante anillado.
"Uno de los principales misterios en las ciencias atmosféricas es por qué los planetas gigantes Júpiter y Saturno, enormes esferas compuestas principalmente de hidrógeno y helio, tienen un patrón alterno de vientos este-oeste, que varían en dirección con la latitud", explica French. "A diferencia de los vientos en los planetas terrestres como la Tierra, que son alimentados principalmente por la luz solar, los vientos en los planetas gigantes tienen una fuente de energía adicional en el calor que escapa de sus profundos interiores. Aunque la fuerza de este calor interior es una mera fracción de la luz solar en la Tierra, los vientos de los planetas gigantes son diez veces más intensos que los vientos terrestres ".
El papel de estas fuentes de energía interior en el mantenimiento de estos fuertes vientos en planetas gigantes y la comprensión de por qué se alcanza la velocidad máxima en el ecuador constituyen desafíos importantes para las teorías del movimiento atmosférico en planetas y estrellas.
Actualmente hay dos explicaciones bastante diferentes para el sistema de aviones en planetas gigantes. En un extremo, se cree que los vientos se extienden muy profundamente en el interior del planeta, aprovechando el calor liberado del planeta para impulsar sus movimientos. En el otro extremo, la circulación atmosférica se modela como en los planetas terrestres, impulsada por el calor solar depositado en una capa atmosférica superior poco profunda. Ambas explicaciones tienen inconvenientes importantes, y ninguno puede explicar los fuertes vientos ecuatoriales.
Una forma de probar estos modelos es analizar el comportamiento a largo plazo de los vientos midiendo su sensibilidad a los cambios en la cantidad de luz solar debido a los efectos estacionales u otras influencias. Estudios anteriores mostraron que los vientos de Júpiter son bastante estables y no sensibles a los cambios estacionales, pero se sabía poco sobre Saturno, cuyas características de nubes apagadas son mucho más difíciles de medir.
Utilizando la capacidad de alta resolución de la cámara planetaria de campo ancho a bordo del HST, el equipo hispanoamericano ha podido rastrear suficientes elementos de nubes en Saturno para medir la velocidad del viento en un amplio rango de latitudes. Los vientos ecuatoriales medidos en 1996-2001 son solo la mitad de fuertes que los encontrados en 1980-81, cuando la nave espacial Voyager visitó el planeta. En contraste, los chorros ventosos lejos del ecuador se han mantenido estables y muestran una fuerte simetría hemisférica que no se encuentra en Júpiter.
El comportamiento diferente de los vientos de Saturno podría tener una explicación simple, observan los científicos. El largo ciclo estacional en la atmósfera de Saturno (un año de Saturno es aproximadamente treinta años terrestres) y la sombra ecuatorial por los anillos gigantes del planeta podrían explicar la desaceleración repentina de los vientos ecuatoriales. En lugar de estar atados al interior profundo de Saturno, impulsado principalmente por el calor interno, los vientos ecuatoriales podrían ser en parte un fenómeno de superficie poco profunda, afectado también por variaciones estacionales de la luz solar. De hecho, la región ecuatorial de Saturno ha sido la ubicación de sistemas de tormentas gigantes, como los observados en 1990 y 1994. Estas tormentas pueden haber inducido fuertes cambios dinámicos, tal vez resultando en el debilitamiento observado de los vientos ecuatoriales.
Otra posibilidad es que los vientos medidos por el equipo se encuentren en altitudes más altas, donde es probable que los vientos disminuyan en velocidad. En el artículo de Nature, el equipo señala que los vientos no ecuatoriales de Saturno se han mantenido sin cambios durante este período, parecido a Júpiter a este respecto, lo que sugiere que estos vientos podrían estar más profundamente enraizados.
Se planean nuevas observaciones de HST por parte del equipo hispanoamericano para finales de este año. Los nuevos datos y las imágenes de alta resolución que obtendrá la misión orbital Cassini de la NASA-ESA que se espera lleguen a Saturno a mediados de 2004 les permitirán a ellos y a otros científicos saber si el patrón de viento actual persistirá o cambiará en el transcurso del curso. del ciclo estacional de Saturno. En cualquier caso, señala French, "estos resultados serán pruebas importantes de nuestra comprensión teórica de los vientos en los planetas gigantes".
Fuente original: Comunicado de prensa de Wellesley College
