El Hubble detecta un decágono de 10 lados sobre el polo sur de Saturno

Una nueva característica geométrica en el cielo del sur de Saturno

Saturno es posiblemente el planeta más reconocible del sistema solar, en gran parte debido al vasto sistema de anillos que lo convierte en una respuesta favorita cada vez que se pide nombrar un planeta. Sin embargo, las regiones polares de este gigante gaseoso se han convertido silenciosamente en uno de los enigmas más absorbentes de la ciencia planetaria. Una estructura giratoria de seis lados ha sido rastreada en la atmósfera polar norte de Saturno durante años. El hemisferio sur, en cambio, nunca había mostrado un patrón geométrico comparable. Eso parece haber cambiado.

Un equipo internacional de investigadores reporta un patrón de onda de diez lados, o decágono, que atraviesa varias capas de la atmósfera sur de Saturno. La estructura se describe en un estudio publicado en Science Advances, y representa la primera vez que se identifica una característica de este tipo en el hemisferio sur del planeta. El trabajo se basa en imágenes recopiladas por el Telescopio Espacial Hubble de la NASA junto con observaciones de telescopios terrestres.

Cómo recopilaron los datos los investigadores

Para identificar el decágono, el equipo examinó imágenes capturadas entre 2023 y 2025. Los datos del Hubble provinieron del programa Outer Planet Atmospheres Legacy, conocido como OPAL, que comenzó en 2014. OPAL se estableció para capturar imágenes anuales de los planetas exteriores, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno, con el objetivo de comprender mejor la composición, el comportamiento y la evolución de sus atmósferas. Esa cadencia anual constante brinda a los científicos un registro de largo plazo con el que pueden comparar, lo que es precisamente lo que hace detectable una estructura que aparece recientemente.

Un socio europeo con base en tierra

Apoyando las observaciones del telescopio espacial estuvieron las mediciones del Observatorio de Calar Alto, ubicado en España. Es el observatorio astronómico más grande del continente europeo, y sus instrumentos ayudaron al equipo a construir la imagen de la actividad atmosférica en el polo sur de Saturno. Combinar vistas orbitales y terrestres brinda a los investigadores múltiples puntos de observación y cobertura de longitudes de onda, lo cual es útil al rastrear patrones de onda que abarcan diferentes profundidades en la capa de nubes de un planeta.

Hexágono versus decágono

El contraste entre las dos estructuras polares de Saturno es el núcleo del nuevo estudio. El conocido hexágono del norte tiene seis lados, mientras que la característica del sur tiene diez. Ambos son producidos por las corrientes en chorro de Saturno, pero las corrientes mismas difieren en fuerza y comportamiento.

• Hexágono del norte: una estructura de seis lados impulsada por velocidades de corriente en chorro de aproximadamente 320 a 354 kilómetros por hora, o 200 a 220 millas por hora. Su posición se ha mantenido mayormente fija con el tiempo.
• Decágono del sur: una estructura de diez lados asociada con velocidades de corriente en chorro más rápidas de aproximadamente 400 a 420 kilómetros por hora, o alrededor de 250 millas por hora.
• Extensión vertical: el decágono del sur atraviesa múltiples capas de la atmósfera en lugar de situarse a una sola altitud.
• Movimiento: a diferencia del hexágono del norte, en gran medida estacionario, se ha observado que el decágono del sur migra hacia el este.

Por qué la diferencia de velocidad puede importar

Los patrones polares del norte y del sur emergen del mismo mecanismo general, las bandas de viento en rápido movimiento que circundan el planeta en latitudes altas. Lo que difiere es la energía y la velocidad involucradas. La corriente en chorro del sur que alimenta el decágono se mueve notablemente más rápido que la corriente en chorro del norte vinculada al hexágono, y la forma resultante es más compleja, con dos esquinas adicionales.

Esa relación entre la velocidad del viento y el número de lados es una razón por la que los científicos planetarios encuentran estas características tan útiles. Los vórtices polares y las corrientes en chorro actúan como laboratorios naturales para la dinámica atmosférica, permitiendo a los investigadores probar cómo se comportan los fluidos en una esfera en rotación bajo condiciones que no pueden replicarse a la misma escala en un laboratorio en la Tierra.

Un patrón que deriva hacia el este

La migración hacia el este del decágono del sur lo distingue de su contraparte del norte. El estudio señala que los procesos responsables de este movimiento están potencialmente vinculados al entorno atmosférico en el polo sur, y la deriva es uno de los aspectos que los investigadores señalan para investigación continua. El monitoreo a largo plazo a través de OPAL y campañas de seguimiento con base en tierra será esencial para determinar si la migración es constante, cíclica o está vinculada a cambios estacionales mientras Saturno se desplaza por su larga órbita.

Saturno tarda aproximadamente tres décadas en completar un viaje alrededor del Sol, por lo que cada hemisferio experimenta estaciones muy prolongadas. La ventana de 2023 a 2025 durante la cual se recopilaron estas imágenes captura solo una porción de ese ciclo, lo que significa que la apariencia del decágono y su deriva hacia el este pueden verse diferentes cuando se observen a lo largo de un intervalo más amplio de observaciones.

Qué podría enseñar a los científicos el descubrimiento

Más allá de la novedad de una tormenta de diez lados, el hallazgo agrega un nuevo dato al estudio de cómo se organizan las atmósferas planetarias. El hexágono del norte de Saturno ha sido tema de investigación durante años, y tener un segundo patrón polar estructuralmente distinto con el cual compararlo brinda a los científicos un experimento natural. Las diferencias en la velocidad de la corriente en chorro, la estructura vertical y el movimiento entre los dos hemisferios pueden ayudar a refinar los modelos de circulación atmosférica en planetas gigantes.

Ese trabajo tiene implicaciones más allá de Saturno. La misma dinámica de fluidos gobierna las atmósferas en bandas de Júpiter y los gigantes helados Urano y Neptuno, ambos objetivos del programa OPAL. Comprender por qué un polo de un planeta se asienta en un patrón de seis lados mientras el otro produce uno de diez lados impulsa a los investigadores a examinar cómo interactúan la rotación, el cizallamiento del viento y el calentamiento estacional en los polos de un mundo que gira rápidamente.

Preguntas abiertas y próximos pasos

Varias preguntas permanecen sin resolver. Los investigadores aún necesitan determinar cuánto tiempo ha existido el decágono del sur, si estuvo presente pero no fue detectado en imágenes anteriores, y qué gobierna su movimiento hacia el este. La obtención continua de imágenes anuales a través del programa OPAL del Hubble, junto con observatorios como Calar Alto, ayudará a rastrear cambios en la estructura a lo largo del tiempo.

Las imágenes detrás de esta investigación se produjeron con contribuciones de la NASA, la Agencia Espacial Europea y el Space Telescope Science Institute, con investigadores que incluyen a Agustin Sanchez-Lavega de la Universidad del País Vasco, Amy Simon del Goddard Space Flight Center de la NASA y Michael Wong de UC Berkeley. El procesamiento de imágenes fue realizado por Alyssa Pagan. Su esfuerzo combinado ha convertido un planeta familiar en una nueva fuente de preguntas sobre cómo se comportan las atmósferas en los extremos de velocidad del viento y rotación.

Este artículo se basa en reportajes de Universe Today. Lea el artículo original.