Los ciclones polares de Saturno podrían ser la suma de muchas tormentas eléctricas

En la última década, los astrónomos han observado curiosos «puntos calientes» en los polos de Saturno. En 2008, la nave espacial Cassini de la NASA envió imágenes en primer plano de estos puntos, que resultaron ser dos ciclones inmensos, uno por cada polo, cada uno tan grande como la Tierra. Los científicos estiman que los ciclones de Saturno pueden alcanzar los 135 km/h, y probablemente han estado produciéndose desde hace años.

Los ciclones de la Tierra se alimentan del calor y la humedad de los océanos, pero no existen tales cuerpos de agua en Saturno. Entonces, ¿qué podría estar causando estas poderosas y duraderas tormentas?

En un artículo publicado ayer en revista Nature Geoscience, científicos de MIT (Massachusetts Institute of Technology, Boston, EE.UU.) proponen un posible mecanismo para los ciclones polares de Saturno: Con el tiempo, las pequeñas tormentas eléctricas de corta vida de todo el planeta pueden acumular momento angular, o impulso de giro, dentro de la atmósfera, y en última instancia, suscitar un vórtice masivo y de larga duración en los polos.

Modelo

Los investigadores desarrollaron un modelo simple de la atmósfera de Saturno, y simularon el efecto de múltiples pequeñas tormentas formándose por todo el planeta a través del tiempo. Finalmente, se observó que cada tormenta eléctrica esencialmente empuja el aire hacia los polos – y en conjunto, estas tormentas eléctricas pequeñas y aisladas pueden acumular suficiente energía atmosférica en los polos para generar un ciclón mucho más grande y de larga vida.

El equipo, informa MIT News Office, descubrió que el desarrollo de un ciclón depende de dos parámetros: el tamaño del planeta en relación con el tamaño de una tormenta eléctrica promedio -en el planeta, y la cantidad de energía inducida por tormentas que tiene en su atmósfera. En concreto, cuanto más grande sea la tormenta eléctrica media en comparación con el tamaño del planeta, es más probable que se desarrolle un ciclón polar.

Teniendo en cuenta estos dos parámetros, los investigadores predijeron que Neptuno, que tiene puntos calientes polares similares a los de Saturno, debe generar ciclones polares transitorios que van y vienen, mientras que Júpiter no debería tener ninguno, puesto que su tamaño es gigantesco en comparación con sus tormentas. El método podría utilizarse para medir las condiciones atmosféricas en exoplanetas (planetas de fuera del Sistema Solar).

Cassini

Como no tenemos buena visión de los polos de Júpiter, no sabemos si en efecto carece de ciclones, como predice el modelo. El próximo verano, la nave espacial Juno de la NASA entrará en órbita alrededor de Júpiter, dando inicio a una misión de un año para cartografiar y explorar la atmósfera de Júpiter.

El ojo del huracán del polo norte de Saturno tiene una extensión de 2.000 kilómetros, unas 20 veces el tamaño medio del ojo de un huracán terrestre, según las imágenes tomadas por Cassini el 27 de noviembre de 2012. La tormenta lleva activa al menos desde el año 2006. Los vientos en la pared del ojo soplan cuatro veces más fuerte que en los huracanes de nuestro planeta.

La sonda Voyager 2‎ de la NASA no pudo observar directamente esta parte del polo norte de Saturno cuando se aproximó al planeta en 1981, aunque sí constató la presencia de una banda hexagonal de nubes tan grande que podría rodear a cuatro planetas como la Tierra.

Cassini llegó a Saturno en el año 2004, en mitad del invierno, cuando el polo norte del planeta estaba sumido en la oscuridad. Para poder fotografiar el polo norte en la banda de la luz visible, la sonda tuvo que esperar hasta el equinocio de agosto de 2009, cuando la luz comenzó a inundar el hemisferio norte del planeta. La toma también requería cambiar el ángulo de la órbita de Cassini.

En la Tierra, los huracanes tienden a desviarse hacia los polos, pero el de Saturno ya no puede viajar más al norte, por lo que parece haberse quedado atrapado. Por otra parte, en 2013 se pensaba que el huracán de Saturno parecía sobrevivir «a base de las pequeñas cantidades de vapor de agua presentes en la atmósfera de hidrógeno» del planeta.

Referencia bibliográfica:

Morgan E O’Neill, Kerry A. Emanuel, Glenn R. Flierl: Polar vortex formation in giant-planet atmospheres due to moist convection. Nature Geoscience (2015). DOI: 10.1038/ngeo2459.