Observan en profundidad una gran tormenta en Saturno

Una esnorme tormenta en Saturno observada por el Very Large Telescope. Crédito: ESO/University of Oxford/L. N. Fletcher/T. Barry

El Very Large Telescope (VLT) de ESO unió fuerzas con la sonda Cassini de NASA para estudiar, con un nivel de detalle nunca antes alcanzado, una singular tormenta en la atmósfera del planeta Saturno. El nuevo estudio, realizado por un equipo internacional de astrónomos, aparece publicado en la revista Science.

La atmósfera del planeta Saturno es normalmente tranquila y apacible. Sin embargo, una vez en su año (que equivale a unos treinta años terrestres), cuando la primavera se acerca al hemisferio norte del planeta gigante, algo se agita bajo las nubes, provocando una dramática perturbación en todo el planeta.

La última de estas tormentas fue detectada en Diciembre de 2010 por el instrumento de radio y plasma de la sonda Cassini de NASA [1], en órbita alrededor del planeta, y astrónomos aficionados pudieron monitorearla. Finalmente fue estudiada en gran detalle usando la cámara infrarroja VISIR [2] del Very Large Telescope (VLT) de ESO en Cerro Paranal, en Chile, en conjunto con observaciones obtenidas con el instrumento CIRS [3] de la sonda Cassini.

Se trata de la sexta de estas grandes tormentas detectada desde 1876, pero es la primera que ha podido ser estudiada en infrarrojo térmico –que permite ver las variaciones de temperatura en el  interior de la tormenta en Saturno– y la primera observada por una sonda espacial.

“Esta perturbación en el hemisferio norte de Saturno ha creado una gigantesca, violenta y compleja erupción de material brillante desde las nubes, que se ha esparcido hasta rodear todo el planeta”, explica Leigh Fletcher (Universidad de Oxford, Reino Unido), autor principal del nuevo estudio. “Tener el VLT y Cassini investigando al mismo tiempo esta tormenta nos ofrece una gran oportunidad para poner las observaciones de Cassini en un contexto. Estudios previos de estas tormentas solo habían podido utilizar la luz reflejada del Sol, pero ahora, al observar la luz infrarroja térmica por primera vez, podemos revelar regiones ocultas de la atmósfera y medir los cambios realmente sustanciales en temperatura y vientos asociados con este evento”.

La tormenta pudo haberse originado en las profundidades de las nubes de agua, donde un fenómeno parecido a las tormentas eléctricas desencadenó la creación de una gigantesca columna de convección: así como el aire caliente tiende a subir dentro de una habitación calefaccionada, esta masa de gas se desplazó hacia arriba, empujando la normalmente serena atmósfera exterior de Saturno. Estas grandes perturbaciones interactúan con el viento que circula hacia el este y oeste, causando dramáticos cambios de temperatura en la parte superior de la atmósfera.

“Nuestras nuevas observaciones muestran que la tormenta tiene un efecto enorme en la atmósfera: transporta energía y material a través de grandes distancias, modifica los vientos atmosféricos –creando corrientes de material eyectado y torbellinos gigantes– y perturba el lento cambio de estaciones en Saturno”, agrega Glenn Orton (Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Estados Unidos), otro integrante del equipo.

Unas características inesperadas que reveló la nueva imagen obtenida por VISIR fueron bautizadas como faros estratosféricos. Se trata de cambios de temperatura muy fuertes en lo alto de la estratósfera de Saturno, a unos 250-300 km sobre la cima de las nubes de la atmósfera baja, que muestran lo lejos que se extienden los efectos de la tormenta en la atmósfera. La temperatura en la estratósfera de Saturno es normalmente de unos -130 grados Celsius en esta época, pero las mediciones mostraron que los faros estaban unos 15-20 grados Celsius más calientes.

Los faros son completamente invisibles si se observa la luz reflejada por el Sol, pero destacan sobre el resto del planeta en luz infrarroja térmica, detectada por VISIR. Nunca antes habían sido detectados, por lo que los astrónomos no están seguros de si se trata de una característica común en este tipo de tormentas.

“Tuvimos suerte de tener un período de observación planificado para comienzos de 2011, el cual ESO nos permitió mover para poder observar la tormenta lo antes posible. Otro golpe de suerte fue que el instrumento CIRS de Cassini pudiera observar la tormenta al mismo tiempo, lo que nos permitió obtener imágenes con el VLT y espectros con Cassini para poder comparar”, concluye Leigh Fletcher. “Continuaremos observando este evento que ocurre sólo una vez por cada generación”.

Notas

[1] La misión Cassini–Huygens es una cooperación entre NASA, la Agencia Espacial Europea y la Agencia Espacial Italiana. El Jet Propulsion Laboratory de NASA en Pasadena (California), una división del California Institute of Technology, dirige la misión para el Science Mission Directorate de NASA, Washington (DC).

[2] VISIR es el espectrómetro y cámara para infrarrojo medio del VLT. VISIR fue construido por CEA/DAPNIA/SAP y NFRA/ASTRON.

[3] CIRS es la sigla de Composite Infrared Spectrometer, uno de los instrumentos de Cassini. CIRS analiza la radiación de calor y es capaz de discernir la composición de un objeto.

Información adicional

Este estudio aparece publicado en la edición del 19 de Mayo de 2011 de la revista Science.

Nota de prensa publicada en el portal del Observatorio Europeo Austral (ESO).