La sonda Cassini de la NASA ha obtenido imágenes de tormentas eléctricas en Saturno. Las imágenes le han permitido a los científicos crear la primera película mostrando destellos de relámpagos en otro planeta.
Izquierda: Secuencias de imágenes tomadas por Cassini que muestran por primera vez relámpagos en el lado oscuro de Saturno. Crédito: NASA/JPL-Caltech/SSI/Universidad de Iowa.
Después de esperar años para que Saturno estuviera lo suficientemente ténue para que las cámaras detectaran los estallidos de luz en el lado nocturno del planeta, los científicos fueron capaces de crear una película completa con una banda de sonido que contiene las emisiones de radio producidas cuando impactaron los relámpagos.
"Esta es la primera vez que tenemos el destello de un relámpago visible junto con datos de radio," dijo Georg Fischer, un colega de ciencias de ondas de radio y plasma ubicado en el Instituto de Investigación Espacial en Graz, Austria. "Ahora que los datos de radio y luz visible están juntos, sabemos con seguridad que estamos viendo poderosas tormentas eléctricas."
Arriba: Secuencia de imágenes que muestran los relámpagos sobre Saturno. Crédito: NASA/JPL-Caltech/SSI.
La película y los datos de radio sugieren la presencia de tormentas extremadamente fuertes con relámpagos que brillan tanto como los más brillantes de la Tierra, de acuerdo a Andrew Ingersoll, miembro del equipo del subsistema de ciencia de imágenes de Cassini en el Instituto Tecnológico de California en Pasadena. "Lo que es interesante es que las tormentas son tan poderosas -o incluso más poderosas- en Saturno que en la Tierra," dijo Ingersoll. "Pero ocurren con mucha menor frecuencia, usualmente con sólo una sucediendo en el planeta en cualquier momento aunque puede durar por meses."
Nueve fotogramas muestran los destellos de los relámpagos en este primer plano de Saturno. Se pueden ver los destellos de los relámpagos en nubes iluminadas por la luz de los anillos de Saturno. Las primeras imágenes de los relámpagos fueron obtenidas en agosto de 2009, durante una tormenta que duró de enero hasta octubre de 2009 y que duró más que ninguna otra tormenta en el Sistema Solar.
Arriba: Andy Ingersoll y Ulyana Dyudina explican sobre las imágenes obtenidas por Cassini. Crédito: NASA/JPL-Caltech/SSI.
Para hacer el video, los científicos necesitaron más imágenes con relámpagos más brillantes y fuertes señales de radio. Los datos fueron recogidos durante una tormenta subsecuente más breve, la cual ocurrió desde nocviembre hasta mitad de diciembre de 2009. Los fotogramas en el video fueron obtenidos en 16 minutos el 30 de noviembre de 2009. Los destellos duraron menos de un segundo. Las imágenes muestran una nube de unos 3.000 kilómetros de ancho y las regiones iluminadas por los relámpagos tenían 300 kilómetros de diámetro. Los científicos usan el ancho de los destellos para medir la profundidad de los relámpagos debajo de la cubierta de nubes.
Cuando los relámpagos golpean a la Tierra y a Saturno, emiten ondas de radio a una frecuencia que puede causar estática en una radio AM. Los sonidos en el video se aproximan a ese sonido estático, basado en las señales electroestáticas en Saturno detectadas por el Instrumento de Ciencias de Ondas de Radio y Plasma en Cassini.
Cassini fue lanzado en 1997 y la misión Voyager en 1977 ya había capturado emisiones de radio de las tormentas de Saturno. Un cinturón alrededor del planeta donde Cassini ha detectado las emisiones de radio y nubes brillantes y convectivas ganó el sobrenombre de "valle tormenta." Las cámaras de Cassini, sin embargo, han sido incapaces de obtener imágenes de los destellos de relámpagos.
El primer relámpago detectado en fotos por Cassini fue el 17 de agosto de 2009. Desde la llegada de Cassini a Saturno en 2004 ha sido muy difícil ver los relámpagos porque el planeta es muy brillante y reflectante. La luz del Sol rebotando de los enormes anillos de Saturno hacen que la noche de Saturno sea más brillante que las noches de Luna llena en la Tierra. Equinoccio, el periodo alrededor de agosto de 2009 cuando el Sol brillaba directamente sobre el ecuador del planeta, finalmente trajo la oscuridad necesaria. Durante el equinoccio, el Sol iluminó los anillos en forma paralela al plano, dejándolos así en sombra.
"Las imágenes en luz visible nos dicen un montón sobre los relámpagos," dijo Ulyana Dyudina, colega asociada al equipo de imágenes de Cassini en Caltech, quien fue la primera en ver los destellos. "Ahora podemos comenzar a medir cuán poderosas son esas tormentas, dónde se forman en la capa de nubes y cómo se relaciona la intensidad óptica a la energía total de las tormentas."
Más información:
Artículo en el sitio de la misión Cassini
Fuente: NASA/JPL.