¿Megaborrascas de cien años de duración?

La Gran Mancha Roja de Júpiter es un gran vórtice anticiclónico de 16.000 km de ancho y ha decorado la superficie del planeta durante cientos de años.

Un nuevo estudio ahora muestra que Saturno, aunque mucho más suave y menos colorido que Júpiter, también tiene megaborrascas 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, quienes observaron las emisiones de radio del planeta, que provienen de debajo de la superficie, y encontraron interrupciones a largo plazo en la distribución del gas amoníaco.

El estudio fue publicado hoy en la revista Science Advances .

Las megaborrascas ocurren aproximadamente cada 20 a 30 años en Saturno 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 megaborrascas 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 borrascas más grandes del sistema solar coloca la teoría de los huracanes en un contexto cósmico más amplio, desafiando nuestro conocimiento actual y ampliando los límites de la meteorología terrestre", dijo el autor principal Cheng Li, ex becario 51 Peg b en la UC. Berkeley, quien ahora es profesor asistente en la Universidad de Michigan.

Imke de Pater, profesora emérita de astronomía y de ciencias terrestres y planetarias de UC Berkeley, ha estado estudiando 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 en Nuevo México. para sondear las emisiones de radio desde las profundidades del planeta.

"En longitudes de onda de radio, sondeamos debajo de las capas de nubes visibles en los 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 el planeta. modelos de formación", 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 informó 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 megaborrascas 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 borrascas y tormentas como lo son en Saturno. La diferencia considerable entre estos gigantes gaseosos vecinos desafía lo que los científicos saben sobre la formación de megaborrascas en gigantes gaseosos y otros planetas y puede informar cómo se encuentran y estudian en exoplanetas en el futuro.

Referencia

Cheng Li, Long-lasting, deep effect of Saturn's Giant Storms, Science Advances (2023). DOI: 10.1126/sciadv.adg9419. www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adg9419