Los secretos de la gran corriente en chorro ecuatorial de Saturno

El planeta Saturno observado con la cámara Wide Field Camera 3 del telescopio espacial Hubble el 30 de junio de 2015. El recuadro muestra la tormenta ecuatorial. / UPV/EHU

La atmósfera del planeta Saturno, un gigante gaseoso diez veces mayor que la Tierra formado fundamentalmente por hidrógeno, posee la corriente en chorro más ancha e intensa de todos los planetas del sistema solar. En la atmósfera ecuatorial soplan de oeste a este vientos de hasta 1.650 km/h, trece veces el valor de la fuerza de los vientos huracanados más destructores que se forman en el ecuador de la Tierra.

Esta gran corriente en chorro se extiende además unos 70.000 km de norte a sur, más de cinco veces el tamaño de nuestro planeta. Todavía no existe una teoría capaz de explicar la naturaleza de esta corriente ni las fuentes de energía de las que se alimenta. Ya en el año 2003, el mismo equipo alertó, a través de un artículo publicado en Nature, de la drástica reducción de los vientos a nivel de las nubes con respecto a lo que se había observado cuando las sondas Voyager cuando visitaron el planeta.

En la alta atmósfera la velocidad y anchura de la corriente ecuatorial son altamente cambiantes quizá por el efecto del ciclo estacional de insolación en Saturno

“En junio del año pasado, usando un sencillo telescopio de 28 cm del Aula EspaZio Gela, descubrimos la presencia de una brillante mancha en el ecuador de Saturno que se movía a velocidades de 1.600 km/hr, una velocidad no observada en Saturno desde 1980”, señala Agustín Sánchez Lavega, primer firmante de un nuevo trabajo en el que investigadores de la Universidad del País Vasco (UPV/EHU) analizan la gran corriente en chorro ecuatorial de la atmósfera de Saturno. 

Observaciones obtenidas también en 2015 por los miembros del Grupo de Ciencias Planetarias, empleando la cámara PlanetCam desarrollada por este equipo e instalada en el telescopio de 2.2 m del Observatorio de Calar Alto en Almería, permitieron confirmar la velocidad de esta estructura atmosférica. En el estudio se utilizaron imágenes obtenidas por observadores de otros países utilizando pequeños telescopios.

Los investigadores han podido estudiar el fenómeno en detalle tras obtener tiempo de observación del telescopio espacial Hubble concedidas por su director con el fin de tomar imágenes de Saturno en una época en la que la nave Cassini, en órbita a su alrededor, tenía una mala visión del planeta. “Obtener tiempo de observación en el Hubble es muy difícil ya que es altamente competitivo, pero sus imágenes de una alta calidad han sido decisivos para la investigación”, explica Sánchez Lavega, también director del Aula y del Grupo de Ciencias Planetarias de la UPV/EHU.

Vientos de 1.650 km/h

Estudiando el movimiento de las nubes que formaban la mancha brillante (una enorme tormenta de unos 7.000 km), y de aquellas presentes en sus alrededores, los investigadores han podido obtener nueva y valiosa información de la estructura de la gran corriente en chorro ecuatorial del planeta. También establecieron las alturas que alcanzaban las diferentes estructuras atmosféricas, determinando que los vientos crecen fuertemente con la profundidad. Alcanzan  velocidades de 1.100 km/h en la alta atmósfera pero llegan hasta los 1.650 km/h a unos 150 km de profundidad.

En las latitudes estudiadas es donde por tres veces, en los años 1876, 1933 y 1990, se ha desarrollado la llamada Gran Mancha Blanca

Además, mientras que el viento profundo es estable, en la alta atmósfera la velocidad y anchura de la corriente ecuatorial son altamente cambiantes quizás debido al efecto del ciclo estacional de insolación en Saturno, aumentados en su intensidad por la sombra cambiante de los anillos sobre el ecuador.

Por otra parte, se produce otro fenómeno meteorológico importante sobre el ecuador del planeta, que podría desempeñar un papel sobre los vientos: la oscilación semianual (SAO), que tiene lugar unos 50 km por encima del techo de las nubes y que hace que las temperaturas oscilen y los vientos cambien en dirección e intensidad de este a oeste.

Por si fuera poca la complejidad de la meteorología ecuatorial del Saturno, es en esas latitudes en donde por tres veces, en los años 1876, 1933 y 1990, se ha desarrollado la llamada Gran Mancha Blanca, una tormenta gigantesca que llega a dar la vuelta a todo el planeta y que sólo se ha visto en seis ocasiones en los últimos ciento cincuenta años. El estudio del Grupo de Ciencias Planetarias anuncia que esta gigantesca tormenta es otro de los agentes de cambio en la corriente en chorro ecuatorial.

“Todos estos fenómenos, a diferente escala, ocurren en cierto modo en nuestro propio planeta. De esta forma estudiándolos en otros mundos, en condiciones muy diferentes, podemos avanzar en su comprensión y modelización”, concluye el investigador que, junto a su equipo, ha publicado el estudio en la revista Nature Communications.

El Aula EspaZio Gela y su Observatorio astronómico se encuentran ubicados en la Escuela de Ingeniería de Bilbao y en ella se desarrolla el Máster en Ciencia y Tecnología Espacial. Las actividades del Aula son financiadas por la Diputación Foral de Bizkaia y las del Grupo de Ciencias Planetarias y sus investigaciones por la UPV/EHU, el Gobierno Vasco, el antiguo Ministerio de Economía y Competitividad, y la Unión Europea a través del programa Horizonte 2020.

Referencia bibliográfica:

A. Sanchez-Lavega, E. García-Melendo, S. Perez-Hoyos, R. Hueso, M. H. Wong, A. Simon, J. F. Sanz-Requena, A. Antuñano, N. Barrado-Izagirre, I. Garate-Lopez, J. F. Rojas, T. del Rio Gaztelurrutia, J. M. Gómez-Forrellad, I. de Pater, L. Li, T. Barry “An Enduring rapidly moving storm as a guide to Saturn’s equatorial jet complex structure”, Nature Communications, 10.1038/NCOMMS13262.