Saturno es uno de los planetas gaseosos con fuertes tormentas. Entre ellas, el «Hexágono de Saturno» es un patrón nuboso hexagonal que gira de forma continua sobre el polo norte del planeta. Los lados perfectamente rectos del hexágono miden unos 13.800 kilómetros. Así pues, se trata de un huracán de unos 32.000 kilómetros de ancho. En comparación, el diámetro de la Tierra «sólo» mide 12 742 kilómetros.
Waleed Muhali: Docente-investigador en Física, ECE Paris.
El huracán hexagonal de Saturno, un auténtico quebradero de cabeza para los físicos
¿Por qué hay huracanes hexagonales solo en Saturno (hasta donde sabemos)?
Este ciclón excepcional cambia poco en términos de apariencia en el tiempo y el espacio y siempre se parece a un hexágono, a diferencia de las otras nubes en la atmósfera visible que cambian su organización espacial constantemente.
El hexágono de Saturno fue descubierto por primera vez por las dos sondas del programa Voyager en 1981-1982, pero las fotos no eran de muy buena calidad. Fue estudiado nuevamente por la misión Cassini-Huygens en 2006 .
Como en la Tierra, los polos están orientados hacia el Sol sólo en determinadas estaciones, (en verano para el Polo Norte, por ejemplo); el resto del tiempo, están sumidos en la oscuridad, sobre todo teniendo en cuenta que una estación en Saturno dura unos siete años.
Así, Cassini sólo pudo tomar fotos infrarrojas hasta enero de 2009. Cuando el hexágono se orientó hacia el Sol, se hizo observable en luz visible, lo que permitió realizar un vídeo del ciclón y también completar la información que alimenta el trabajo de los astrofísicos, con espectros ópticos más completos, en el visible y en el infrarrojo.
¿Por qué el único huracán con forma de hexágono está en Saturno y no en otro lugar?
Al igual que Júpiter y su mancha roja, Saturno es un gigantesco laboratorio de mecánica de fluidos astrofísicos.
En efecto, este hexágono tan especial debe, no obstante, obedecer a las leyes de la física. En general, una observación astronómica debe entenderse y explicarse desde el punto de vista de las leyes físicas mediante un modelo (constituido por ecuaciones o experimentos) para comprender los fenómenos en cuestión.
Hoy en día, los instrumentos de observación astronómica permiten acceder a fenómenos complejos (como este hexágono), y para comprenderlos necesitamos modelos que tengan en cuenta la naturaleza de los cuerpos celestes y su evolución. Como éstos suelen ser gaseosos, hablamos de «mecánica de fluidos».
El reciente desarrollo de la mecánica de fluidos en el ámbito de la astrofísica está esencialmente ligado al desarrollo de la simulación numérica, que permite explorar situaciones nunca observadas en el laboratorio o en el espacio: por ejemplo, ¿qué condiciones son necesarias para observar un ciclón hexagonal? ¿Cómo reaccionaría el ciclón si cambia la dirección del viento?
Han surgido muchos trabajos sobre el tema del hexágono de Saturno. Podemos señalar enfoques del tipo de simulación numérica e incluso experimental
Teorías científicas sobre el hexágono en Saturno
Uno de los escenarios propuestos es el siguiente: Saturno, como Júpiter, es un planeta gaseoso y su atmósfera inestable se enfrenta constantemente a flujos complejos comparables a tormentas, chorros, corrientes y remolinos, y esto, independientemente de la altitud. Y, precisamente, los flujos atmosféricos de baja altura pueden crear vórtices de diferentes tamaños.
Aquí, estos flujos de salida rodearían una corriente horizontal más grande que sopla hacia el este alrededor del polo norte de Saturno y que a su vez consta de varias tormentas más pequeñas. Estas confinan la corriente hacia el polo y distorsionan ciertos chorros en un hexágono.
Entonces, esta idea se transformó en un modelo físico y luego se simuló, pero las simulaciones formaron una geometría con nueve lados, en lugar de los seis observados.
Otra hipótesis es que las formas hexagonales se desarrollan donde hay una variación muy fuerte en la velocidad de los vientos atmosféricos en ciertas latitudes de la atmósfera de Saturno. Se podrían crear formas regulares similares en el laboratorio haciendo girar un fluido en un tanque circular a diferentes velocidades en el centro y en la periferia. La forma más común era de seis lados (por lo tanto, hexagonal), y también se produjeron formas de tres a ocho lados.
Sin embargo, estas reproducciones de laboratorio están “incompletas”. De hecho, incluyen vórtices que estabilizan los bordes de los hexágonos, mientras que el de Saturno es independiente de cualquier vórtice estabilizador .
Los misterios que generan el hexágono de Saturno aún están lejos de ser revelados… ¡sobre todo porque en 2018 se observó una estructura similar a 300 kilómetros al sur del Polo Norte. Este enorme desafío parece destinado a agudizar la creatividad de los investigadores de dinámica de fluidos durante mucho tiempo.
Esta entrada fue modificada por última vez en 03/04/2024 14:07