gov-civil-vilareal.ptLas tormentas arremolinadas en Saturno y Júpiter no se parecen a nada en la Tierra
>Las espirales y verticilos de Júpiter y Saturno pueden parecer fascinantes, pero son tormentas turbulentas que están literalmente fuera de este mundo y de otra manera. Nada como esto ocurre en la Tierra.
Se pensaba que las furiosas tormentas de estos gigantes gaseosos surgían de la atmósfera inferior, al igual que las de nuestro planeta, hasta ahora. Una nueva investigación sugiere que estas tormentas sobrenaturales probablemente estén impulsadas por fuerzas internas más profundas en lugar de las fuerzas externas que alimentan las tormentas justo por encima de la superficie de la Tierra. Las simulaciones de Júpiter y Saturno han demostrado que sus sistemas climáticos, desde ciclones y anticiclones hasta chorros y plumas magnéticas, son causados principalmente por procesos internos violentos.
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La Gran Mancha Roja de Júpiter, que se cree que se formó cuando el interior dinamo que genera el campo magnético del planeta desencadenó una inmensa anticiclones —Sistemas en áreas de alta presión en las que el aire se hunde y no se forman nubes ni lluvia— es solo uno de estos fenómenos.
Estos planetas gigantes no tienen ningún suelo sólido que pueda suprimir fuertes corrientes en chorro y tormentas (por ejemplo, los huracanes pueden durar en el océano pero no sobreviven por mucho tiempo en tierra) '', dijo Rakesh Kumar Yadav, quien dirigió un estudio publicado recientemente en Avances de la ciencia , le dijo a SYFY WIRE. Estos planetas también giran significativamente más rápido que la Tierra, y sus atmósferas (y partes más profundas, ya que no tienen una superficie sólida) están hirviendo con más fuerza que nuestra atmósfera. Es probable que estos factores contribuyan a sus diferentes condiciones climáticas ''.
Se están gestando más tormentas en Júpiter y Saturno que solo la Gran Mancha Roja y la tormenta hexagonal de Saturno, que han recibido la mayor atención. Una de las últimas cosas transmitidas por Cassini antes de que desapareciera en la atmósfera de Saturno para siempre había datos gravitacionales, y eso, junto con los datos de la misión Juno, ayudó al equipo de Yadav a determinar que las corrientes en chorro en ambos planetas deben sumergirse a miles de millas de profundidad. Esto provocó preguntas sobre si algunos de los vórtices de tormenta que se pueden ver en estos planetas se generan por convección que ocurre muy por debajo de la superficie.
'Descubrimos que las grandes tormentas en nuestra simulación también se desplazan lentamente hacia el oeste, similar a la gran mancha roja de Júpiter', dijo.
Para averiguar cómo podrían nacer tormentas en las entrañas de estos planetas, el equipo de investigación modeló lo que llamaron simulaciones de capa delgada y capa gruesa. Ambos enfoques fueron más allá de simplemente asumir dónde emergen los sistemas meteorológicos. Cada tipo de simulación tuvo en cuenta la convección rápida que causa turbulencias en las capas esféricas con forma de planeta que fueron programadas para girar al igual que los planetas que estaban simulando.
'El enfoque de capa delgada sugiere que solo por el hecho de que estos planetas están girando y se están convirtiendo rápidamente, no es muy difícil producir tormentas significativamente grandes', dijo Yadav. “Estas tormentas se forman espontáneamente mediante un proceso llamado autoorganización turbulenta. Sin embargo, si necesitamos hacer tormentas aún más grandes, entonces los campos magnéticos podrían jugar un papel '.
En estos gigantes gaseosos, la convección es provocada como en la Tierra por un aumento de gas más cálido y menos denso y un hundimiento de gas más frío y denso. Aunque solo hay gas involucrado aquí, técnicamente puede suceder con cualquier líquido , o sustancia que puede fluir y cambiar de forma cuando una fuerza actúa sobre ella para cambiar.
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Remolinos de tormentas en Júpiter. Crédito: NASA
El caso de la capa delgada investigó lo que sucede en las capas de convección en las atmósferas superiores de Júpiter y Saturno. La turbulencia ocurre entre bandas atmosféricas más oscuras, o cinturones, en los que se hunde el gas más frío, y bandas más claras conocidas como zonas, donde el gas más cálido se eleva. La simulación de capa delgada generó ciclones, anticiclones como los que se cree que dieron lugar a la Gran Mancha Roja, y las zonas y cinturones también conocidos como jets zonales en gigantes gaseosos como Júpiter y Saturno.
Ahora para las cosas realmente pesadas. La dínamo de un planeta genera su campo magnético desde lo más profundo. La dínamo de la Tierra es el hierro líquido que fluye constantemente en el núcleo externo (fuera del núcleo interno de hierro sólido), y las corrientes eléctricas se crean a medida que los electrones fluyen con él, y esa energía se transforma en un campo magnético. Por eso se cree que los planetas con campos magnéticos tienen núcleos metálicos. La simulación de caparazón grueso recreó la forma en que el hidrodinámico capas de gigantes gaseosos, que se comportan como deberían hacerlo los fluidos, interactúan con sus campos magnéticos. Esto resultó en la convección en lo profundo del campo magnético, lo que provocó que vomitara penachos en el espacio. Donde había mayor energía magnética, también creaba más anticiclones.
'De vez en cuando, la capa de dínamo interna esencialmente expulsa grandes columnas de líquido en la capa externa', dijo Yadav. “Estas columnas no pueden seguir apagándose para siempre y son detenidas por la capa superficial donde vemos toda la actividad de la tormenta. Aquí, debido a fuerza Coriolis , (presente debido al giro de Júpiter), estas plumas deben convertirse en tormentas anticcónicas. Esto es lo que conduce a la formación de tormentas gigantes en forma de panqueque ''.
Hay algunas diferencias entre los planetas. Saturno tiene una atmósfera más nebulosa, por lo que la dinámica de fluidos detrás de sus tormentas es más similar entre sí que la de Júpiter. Eso podría deberse a que la atmósfera más densa hace que sea más difícil determinar si los gases están girando. Tampoco parecen ocurrir tantos anticiclones en Saturno.
La próxima vez que mires los hipnóticos remolinos de Saturno y Júpiter, recuerda que detrás de la belleza hay una bestia.
