Son similares a los huracanes en la Tierra, aunque significativamente más grandes
La tormenta más grande del sistema solar, un anticiclón de 10.000 millas de ancho llamado Gran Mancha Roja, ha decorado la superficie de Júpiter durante cientos de años.
Un nuevo estudio muestra ahora que Saturno, aunque mucho más apacible y menos colorido que Júpiter, también tiene megatormentas de larga duración con impactos en las profundidades de la atmósfera que persisten durante siglos.
El estudio fue realizado por astrónomos de la Universidad de California, Berkeley, y la Universidad de Michigan, Ann Arbor, quienes observaron las emisiones de radio del planeta, que provienen de debajo de la superficie, y encontraron interrupciones a largo plazo en la distribución de gas amoníaco.
Las megatormentas ocurren en Saturno aproximadamente cada 20 a 30 años y son similares a los huracanes en la Tierra, aunque significativamente más grandes. Pero a diferencia de los huracanes de la Tierra, nadie sabe qué causa las megatormentas en la atmósfera de Saturno, que está compuesta principalmente de hidrógeno y helio con trazas de metano, agua y amoníaco.
"Comprender los mecanismos de las tormentas más grandes del sistema solar coloca la teoría de los huracanes en un contexto cósmico más amplio, desafiando nuestro actual conocimiento y ampliando los límites de la meteorología terrestre", dijo el autor principal Cheng Li, ex becario de 51 Peg b en UC Berkeley que ahora es profesor asistente en la Universidad de Michigan.
Imagen: Imagen de radio de Saturno tomada con el VLA en mayo de 2015, con las emisiones de radio más brillantes de Saturno y sus anillos restadas para mejorar el contraste en las emisiones de radio más débiles entre las distintas bandas latitudinales de la atmósfera. Dado que el amoníaco bloquea las ondas de radio, las características brillantes indican áreas donde se agota el amoníaco y el VLA podría ver más profundamente en la atmósfera. La amplia banda brillante en las latitudes del norte es el resultado de la tormenta de 2010 en Saturno, que aparentemente agotó el gas de amoníaco justo debajo de la nube de hielo de amoníaco, que es lo que vemos a simple vista. Crédito: R. J. Sault e I. de Pater
Imke de Pater, profesora emérita de astronomía y de ciencias terrestres y planetarias de UC Berkeley, ha estado estudiando a los gigantes gaseosos durante más de cuatro décadas para comprender mejor su composición y lo que los hace únicos, empleando el Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) en Nuevo México para sondear las emisiones de radio desde las profundidades del planeta.
"En longitudes de onda de radio, exploramos debajo de las capas de nubes visibles en planetas gigantes. Dado que las reacciones químicas y la dinámica alterarán la composición de la atmósfera de un planeta, se requieren observaciones debajo de estas capas de nubes para limitar la verdadera composición atmosférica del planeta, un parámetro clave para los modelos de formación de planetas", dijo. "Las observaciones de radio ayudan a caracterizar los procesos dinámicos, físicos y químicos, incluido el transporte de calor, la formación de nubes y la convección en las atmósferas de los planetas gigantes tanto a escala global como local".
Como se informa en el nuevo estudio, de Pater, Li y el estudiante graduado de UC Berkeley, Chris Moeckel, encontraron algo sorprendente en las emisiones de radio del planeta: anomalías en la concentración de gas amoníaco en la atmósfera, que conectaron con las ocurrencias pasadas de megatormentas en el hemisferio norte del planeta.
Imagen derecha: Una gran tormenta domina la superficie sin rasgos distintivos de Saturno en una imagen tomada por la nave espacial Cassini el 25 de febrero de 2011, unas 12 semanas después de que la poderosa tormenta fuera detectada por primera vez en el hemisferio norte del planeta.
Según el equipo, la concentración de amoníaco es menor en altitudes medias, justo debajo de la capa superior de la nube de hielo de amoníaco, pero se ha enriquecido en altitudes más bajas, de 100 a 200 kilómetros más profundo en la atmósfera. Creen que el amoníaco se transporta desde la atmósfera superior a la inferior a través de procesos de precipitación y reevaporación. Además, ese efecto puede durar cientos de años.
El estudio reveló además que, aunque tanto Saturno como Júpiter están hechos de gas hidrógeno, los dos gigantes gaseosos son notablemente diferentes. Si bien Júpiter tiene anomalías troposféricas, se han vinculado a sus zonas (bandas blanquecinas) y cinturones (bandas oscuras) y no son causadas por tormentas como lo son en Saturno.
La considerable diferencia entre estos gigantes gaseosos vecinos desafía lo que los científicos saben sobre la formación de megatormentas en gigantes gaseosos y otros planetas y puede informar cómo se encuentran y estudian en exoplanetas en el futuro.
El estudio fue publicado ayer en la revista Science Advances: Long-lasting, deep effect of Saturn's Giant Storms
