En la extensa atmósfera de hidrógeno del planeta Saturno, un mundo frío, lejano y gigante con unas diez veces el tamaño de la Tierra, se desarrolla una rica variedad de fenómenos meteorológicos que nos sirven para comprender mejor los que de forma semejante operan en la atmósfera terrestre. Entre ellos destaca por su singularidad el conocido hexágono, una sorprendente estructura ondulante que rodea a la región polar norte del planeta, y cuya forma parecería haber sido trazada por un geómetra.

Descubierta en 1980 por las naves espaciales Voyager 1 y 2 de la NASA, ha sido observada ininterrumpidamente desde entonces, a pesar del intenso y largo ciclo de estaciones del planeta. Por el interior de esta gigantesca onda planetaria fluye una estrecha y rápida corriente en chorro en donde los vientos alcanzan velocidades máximas de unos 400 km/hora. Mientras, curiosamente, la onda en sí misma permanece casi estática; es decir, apenas se desplaza con respecto a la rotación del planeta. Todas estas propiedades hacen que el hexágono sea un fenómeno altamente atractivo para los meteorólogos e investigadores de las atmósferas de los planetas.

La nave Cassini, que estuvo en órbita del planeta entre los años 2004 y 2017, tomó una inmensa cantidad de imágenes desde muy variadas distancias al planeta y ángulos de visión. En junio del año 2015, su cámara principal obtuvo imágenes del planeta a muy alta resolución, capaces de resolver detalles de uno o dos kilómetros, que capturaban las nieblas situadas sobre las nubes que trazan la onda hexagonal. Además, utilizó muchos filtros de color, desde el ultravioleta hasta el infrarrojo cercano, permitiendo así estudiar la composición de estas nieblas. Como apoyo para este estudio se usaron también imágenes del Telescopio Espacial Hubble tomadas 15 días más tarde y que muestran al hexágono visto desde arriba. “Las imágenes de Cassini nos han permitido descubrir que en la región del hexágono encontramos un sistema de al menos siete nieblas superpuestas, de la misma forma que una tarta de varias capas, al menos, que se extienden desde la parte superior de las nubes hasta más de 300 km de altura sobre ellas”, ha declarado a la UVa el doctor Sanz Requena, que colabora en el estudio.
Cada capa de niebla tiene entre 7 y 18 kilómetros de espesor en vertical y de acuerdo con el análisis espectral contienen partículas muy pequeñas con radios del orden de 1 micra. Su composición química es exótica para nuestros estándares terrestres, ya que, debido a las bajas temperaturas en la atmósfera de Saturno, entre 120 grados y 180 grados bajo cero, pudieran estar compuestas por cristalitos de hielo de hidrocarburos como el acetileno, propino, propano, diacetileno, o incluso butano en el caso de las nieblas más altas.

Otro de los aspectos que el equipo ha estudiado es la regularidad en la distribución vertical de las nieblas. La hipótesis que proponen es que las nieblas están organizadas por la propagación vertical de ondas de gravedad que generan oscilaciones en la densidad y temperatura de la atmósfera, fenómeno bien conocido en la Tierra y otros planetas. Los investigadores plantean que es la propia dinámica del hexágono y su intensa corriente en chorro la que puede estar detrás de la formación de estas ondas de gravedad. En la Tierra también se han observado este tipo de ondas generadas por la corriente en chorro ondulante que con velocidades de 100 kilómetros por hora se dirige de Oeste a Este en las latitudes medias. El fenómeno pudiera ser semejante en ambos planetas, si bien las peculiaridades de Saturno hacen que este sea un caso único en el sistema solar. Este es un aspecto que queda pendiente para futuras investigaciones.

El trabajo realizado en este artículo por el investigador Sanz Requena, quien desarrolla su actividad dentro del GIR (grupo de investigación reconocido) Física Matemática que lidera el profesor Luis Miguel Nieto, está relacionado con el transporte radiativo. La investigación en este ámbito es fundamental para conocer la estructura vertical de la atmósfera, así como las características de los aerosoles. Esto, entre otras cosas, permite conocer a qué altura se localizan este tipo de fenómenos, lo que ayuda después al estudio dinámico. Las investigaciones continúan y en breve seguramente habrá más resultados interesantes.

La prestigiosa revista científica Nature Communications publica un artículo sobre la investigación que desarrollan científicos de la UPV-EHU y en la que colabora el investigador de la Universidad de Valladolid José Francisco Sanz Requena acerca del planeta Saturno.