Científicos explican el origen del icónico vórtice hexagonal que exhibe Saturno

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Científicos de la Universidad de Harvard han desarrollado un modelo 3D para explicar el origen del icónico vórtice hexagonal que exhibe Saturno en su polo norte.

Esta tormenta masiva de seis lados es un fenómeno atmosférico que ha fascinado a los científicos planetarios desde su descubrimiento en la década de 1980 por el programa estadounidense Voyager, y la posterior visita en 2006 de la misión estadounidense-europea Cassini-Huygens.

La tormenta tiene aproximadamente 30.000 kilómetros de diámetro y está bordeada por bandas de vientos que soplan hasta 450 kilómetros por hora. Un huracán como este no existe en ningún otro planeta o luna conocida.

Dos de los muchos científicos convertidos en cazadores de tormentas interplanetarias que trabajan para descubrir los secretos de esta maravilla son Jeremy Bloxham, profesor de geofísica de Mallinckrodt, y el investigador asociado Rakesh K.Yadav, que trabaja en el laboratorio de Bloxham en el Departamento de la Tierra de Harvard y Ciencias planetarias.

En un artículo publicado recientemente en PNAS, los investigadores comenzaron a pensar en cómo surgió el vórtice.

“Vemos tormentas en la Tierra con regularidad y siempre están en espiral, a veces circulares, pero nunca algo con segmentos hexagonales o polígonos con bordes”, dijo Yadav en un comunicado. “Eso es realmente sorprendente y completamente inesperado. [La pregunta en Saturno es] ¿cómo se formó un sistema tan grande y cómo puede un sistema tan grande permanecer sin cambios en este gran planeta?

Al crear un modelo de simulación en 3D de la atmósfera de Saturno, Yadev y Bloxham creen que se están acercando a una respuesta.

En su artículo, los científicos dicen que el huracán de aspecto antinatural ocurre cuando los flujos atmosféricos en las profundidades de Saturno crean vórtices grandes y pequeños (también conocidos como ciclones) que rodean una corriente en chorro horizontal más grande que sopla hacia el este cerca del polo norte del planeta que también tiene una serie de tormentas dentro de ella.

Las tormentas más pequeñas interactúan con el sistema más grande y, como resultado, pellizcan efectivamente el chorro del este y lo confinan a la parte superior del planeta. El proceso de pellizco deforma la corriente en un hexágono.

Miles de kilómetros de profundidad

El modelo que crearon los investigadores sugiere que la tormenta tiene miles de kilómetros de profundidad, muy por debajo de las nubes de Saturno. La simulación imita la capa exterior del planeta y cubre solo alrededor del 10 por ciento de su radio.

En un experimento de un mes que realizaron los científicos, la simulación por computadora mostró que un fenómeno llamado convección térmica profunda, que ocurre cuando el calor se transfiere de un lugar a otro por el movimiento de fluidos o gases, puede dar lugar inesperadamente a flujos atmosféricos que crean grandes polos polares. ciclones y un patrón de chorro de alta latitud hacia el este.

Cuando estos se mezclan en la parte superior, se forma una forma inesperada, y debido a que las tormentas se forman en las profundidades del planeta, los científicos dijeron que hace que el hexágono sea furioso y persistente.

La convección es la misma fuerza que causa tornados y huracanes en la Tierra. Es similar a hervir agua en una olla: el calor del fondo se transfiere a la superficie más fría y hace que la parte superior burbujee. Esto es lo que se cree que causa muchas de las tormentas en Saturno, que, como gigante gaseoso, no tiene una superficie sólida como la de la Tierra.

“El patrón de flujo hexagonal en Saturno es un ejemplo sorprendente de autoorganización turbulenta”, escribieron los investigadores en el artículo.

“Nuestro modelo produce de manera simultánea y autoconsistente chorros zonales alternos, el ciclón polar y estructuras poligonales en forma de hexágono similares a las observadas en Saturno”.

Sin embargo, lo que el modelo no produjo fue un hexágono. En cambio, la forma que vieron los investigadores era un polígono de nueve lados que se movía más rápido que la tormenta de Saturno. Aún así, la forma sirve como prueba de concepto para la tesis general sobre cómo se forma la majestuosa forma y por qué ha permanecido relativamente sin cambios durante casi 40 años.

Fuente: https://www.eltiempo.com/