Saturno en 2018: un año rico en tormentas

 

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Astrónom@s han coordinado desde Bilbao el seguimiento mundial de una serie de tormentas que se desarrollaron en el 2018, en el disco del planeta de los anillos, usando observaciones desde el espacio y desde el suelo, incluyendo datos de Calar Alto.

Con sus enormes anillos, Saturno es el más llamativo de los planetas gigantes gaseosos. Al igual que otros planetas con atmósfera, es un laboratorio natural en donde podemos estudiar los eventos meteorológicos que acontecen en nuestro planeta y poner a prueba, bajo condiciones extremas, los modelos que se emplean para explicarlos y predecirlos.

La densa atmósfera de Saturno ha ido mostrando, durante cerca de 150 años de observaciones telescópicas sistemáticas, fenómenos meteorológicos espectaculares. En particular, las manchas blancas, que corresponden a tormentas y aparecen típicamente cada 30 años -- lo que tarda Saturno en dar una vuelta alrededor del Sol -- con dimensiones y duraciones no alcanzadas en nuestra Tierra.

Cuatro tormentas de larga duración e intensidad

El 29 de marzo de 2018, un astrónomo aficionado avistó con su pequeño telescopio, desde Brasil, una mancha blanca cerca del polo norte de Saturno. La mancha creció rápidamente en tamaño, alcanzando unos 4000 km de longitud en pocos días, lo que la convirtió en el detalle más destacable en el disco del planeta de los anillos.

Observatorios profesionales, incluido el de Calar Alto, en colaboración con aficionados expertos, siguieron la evolución de la tormenta, que se multiplicó, con la aparición dos meses más tarde de una segunda mancha, más hacia el norte del planeta. Y en los meses siguientes, de forma secuencial, una tercera y una cuarta mancha, estas ya mucho más cerca de la región polar, al borde del famoso hexágono de Saturno, algo nunca observado antes.

Las manchas se desplazaron durante todos estos meses a diferente velocidad, arrastradas por los vientos atmosféricos que soplan en Saturno como corrientes en chorro hacia el Este y Oeste, y cuya intensidad depende de la latitud. Mientras que la primera mancha, situada más al sur, lo hacía a unos 220 km/hora hacia el Este, la ubicada más al norte lo hacía a unos 20 km/hora hacia el Oeste. Esto provocó encuentros entre ellas, pasando unas cerca de otras y generando durante su interacción mutua, perturbaciones atmosféricas que se propagaron, rodeando toda la región polar de Saturno.

El Grupo de Ciencias Planetarias de la Universidad del País Vasco (UPV/EHU) dirigido por el profesor Agustín Sánchez-Lavega, en colaboración con profesores de la Escuela de Ingeniería de la misma ciudad (Bilbao) así como de científicos de otros países, ha publicado en la revista “Nature Astronomy” los resultados del seguimiento de esta serie de tormentas de grandes dimensiones y de larga duración en Saturno en el 2018.

El estudio ha sido realizado dentro de una amplia colaboración internacional que ha involucrado desde la misión espacial Cassini – que estuvo orbitando el planeta hasta septiembre 2017–, el Telescopio Espacial Hubble, la cámara PlanetCam de la UPV/EHU instalada en el telescopio de 2,2 m de Calar Alto, y toda una red de observadores amateurs, que han aportado las imágenes que han permitido seguir día a día la evolución del fenómeno. 

Simulaciones numéricas de las tormentas

Las características de las cuatro manchas del 2018 sugieren que se trata de tormentas que se desencadenan por convección en las profundas nubes de agua, unos 200 km por debajo de las nubes visibles.  El gas húmedo y caliente asciende vigorosamente en la liviana atmósfera de hidrógeno de Saturno y forma densas nubes de amoníaco que son las que vemos al telescopio. 

“Es la primera vez que vemos tal fenómeno de tormentas múltiples en diferentes latitudes. Hasta la fecha habíamos visto pequeñas tormentas aisladas o bien la gigante y rara gran mancha blanca”, señala Agustín Sánchez-Lavega. Curiosamente, la primera tormenta surgió en el interior de un remolino ciclónico, de acuerdo con imágenes previas al descubrimiento, obtenidas por la nave Cassini meses antes de su destrucción.

De acuerdo con los modelos que se han desarrollado para simular estas tormentas, su energía es intermedia entre las pequeñas y las gigantes, pero desconocemos el mecanismo que hace que vayan generándose a diferentes latitudes en el planeta y sobre todo cómo es posible que se mantengan tanto tiempo. “En la Tierra, las tormentas de este tipo duran a lo máximo unos días, pero en Saturno, la primera de todas las manchas estuvo activa más de siete meses”, indica Sánchez-Lavega.

Además, las nuevas tormentas, al igual que la gran mancha blanca, han sido observadas solo en el hemisferio norte (nunca se han visto en el sur) y parecen haber seguido su ritmo de formación cada 30 o 60 años, lo que tarda el planeta de los anillos en dar una o dos vueltas alrededor del Sol, en su lenta órbita 10 veces más alejada que la Tierra de nuestra estrella.


El Observatorio Astronómico de Calar Alto es una de las infraestructuras pertenecientes al Mapa Nacional de Infraestructuras Científicas y Técnicas SIngulares (ICTS), aprobado el 7 de Octubre de 2014 por el Consejo de Política de Ciencia, Tecnología e Innovación

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