martes, 1 de enero de 2013

Un hexágono en Saturno

Observado por primera vez en las misiones de las sondas Voyager 1 y 2 a comienzos de los años 80, esta curiosa formación en las capas altas de la atmósfera sobre el polo norte del planeta Saturno, ha intrigado a los astrónomos desde entonces. Ubicado en el polo norte de Saturno, se ha fotografiado y filmado una estructura con una clara forma hexagonal, tal y como podemos ver en la siguiente imagen.

El hexágono de Saturno, fotografiado por la sonda Cassini desde una distancia de 1'3 millones de kilómetros

Tiene un tamaño de 25 000 kilómetros (nuestro planeta tiene menos de 12 800 Km de diámetro) y también ha sido observado el telescopio espacial Hubble en 1990 y por la sonda Cassini en 2006.


Animación del hexágono, con un periodo de rotación de 10 horas, 39 minutos y 25 segundos.

Imagen en color compuesto del hexágono, tomada por la sonda Cassini a una distancia de más de 600 000 Km.

El famoso hexágono, visto desde la Cassini en la longitud de onda de 750 nm a través de un polarizador. Nótese la forma circular del vórtice que se halla en su centro.

Detalle del vórtice circular del centro del hexágono. Fue fotografiado por la sonda Cassini en noviembre de 2012, a unos 400 000 Km del planeta.

El vórtice circular del polo norte de Saturno, en color. Se le estima un diámetro de unos 2000 Km.

Pero, ¿cuál es el origen de este misterioso hexágono?

En 2010, los físicos  de la Universidad de Oxford Ana Claudia Barbosa Aguiar y Peter Read, lograron reproducir esta peculiar formación atmosférica en un laboratorio. Para ello usaron un tanque de 30 litros de agua rotando a una velocidad moderada y constante sobre una plataforma, recreando así la atmósfera de Saturno. Después generaron una corriente de chorro (que colorearon con un tinte de color verde) y le fueron cambiando la velocidad (siempre mayor que la velocidad del tanque) para así obtener diversas formas en el 'polo norte'. Así fueron apareciendo elipses, triángulos, cuadrados y… hexágonos.

En el siguiente vídeo podemos ver cómo las corrientes de chorro a latitudes inmediatamente al sur del polo norte crean vórtices que llegan a generar un bonito hexágono:


También en nuestro planeta se han podido observar estructuras similares en los huracanes, si bien no son tan duraderas. Por ejemplo, en septiembre de 2003 fue posible apreciar en las fotografías de satélite del huracán Isabel una forma pentagonal en su ojo, tal y como podemos ver en la siguiente imagen de satélite.

El ojo pentagonal del huracán Isabel, en 2003. Más información en este enlace.

Este post es la contribución de Pirulo Cósmico al XXXVIII Carnaval de la Física, organizado en esta ocasión por el blog Eureka.

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4 comentarios:

  1. Horacio de Argentina11 de enero de 2013, 3:14

    Victor, excelente artículo, no sabía la razón de ese fenómeno en Saturno, muchas gracias.
    Por cierto, es la primera vez que comento en tu blog, un abrazo.

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    Respuestas
    1. Yo tengo mis dudas de que lo de stanford sea aplicable a saturno.

      .->Por dimensión (No es lo mismo una cuba de 1 metro de diámetro, que un gas de 30.000 Km de diámetro).

      .-> Por perfección de los lados del hexágono de saturno (No presentan ningún síntoma de ondas estacionarias, son brazos de ancho constante entre vértice y vértice en saturno, no como los brazos que hacen en Stanford, cuyo ancho varia entre vértice y vértice, como corresponde a ondas estacionarias en cada brazo).

      Ademas, ¿Porque no lo hay también en el polo sur de saturno, igual gas, igual giro, etc?.

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    2. Hola Horacio, muchas gracias por tu comentario y por leerme, me alegra saber que te ha gustado el post.

      Un abrazo

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    3. Hola anónimo,

      Es interesante tu comentario, aunque el experimento lo que busca es explicar cómo la diferente velocidad de los fluidos en zonas distintas de los vórtices puede explicar la formación de figuras geométricas en el centro de los mismos. Obviamente no es lo mismo un tanque de 30 l de agua que el planeta Saturno, pero no es fácil recrear en laboratorio a este gigante gaseoso.

      Respecto a la perfección de los lados del hexágono de Saturno ten en cuenta su descomunal tamaño (20 000 Km son muchos Km), y que las imágenes que tenemos son desde bastante distancia, en torno al millón de Km. Por no hablar que la densidad y viscosidad del agua no es la misma que la de la atmósfera de Saturno, ni la temperatura tampoco.

      Personalmente creo que el experimento da una explicación bastante razonable de cómo se puede formar esta figura geométrica y que esto depende de las velocidades relativas de los fluidos en un vórtice.

      Muchas gracias por tu comentario y por leerme, un cordial saludo

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