Saturno

O que há com aquele hexágono em Saturno? Podemos ter finalmente descoberto

2024

Júpiter pode ser o planeta cujas tempestades gasosas em turbilhão hipnotizaram os terráqueos desde que foram observados pela primeira vez através das lentes de um telescópio, mas Saturno agora está roubando parte dessa atenção.

Desculpe, Júpiter. Mesmo a sua Grande Mancha Vermelha não é hexagonal.

Saturno tem um hexágono misterioso em seu pólo norte que se recusou a revelar seus segredos, provavelmente porque nenhum Viajando 1 nem Cassini foi capaz de mergulhar tão fundo e sobreviver. Os cientistas de Harvard Rakesh Yadav e Jeremy Bloxham podem ter finalmente comecei a descobrir o que causa essa característica peculiar. Eles acreditam que vórtices ocorrem no pólo norte do planeta por causa dos fluxos atmosféricos nas profundezas do gigante gasoso, e que esses vórtices comprimem um intenso jato horizontal perto do equador - que é o que transforma a tempestade em um hexágono.

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Tempestade hexagonal de Saturno em movimento. Crédito: NASA

O padrão de fluxo hexagonal em Saturno é um exemplo notável de auto-organização turbulenta. No entanto, o mecanismo de sua formação e sua profundidade permanecem obscuros, Yadav e Bloxham disse em um estudo publicado recentemente em PNAS .

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A Voyager 1 avistou essa turbulência estranha pela primeira vez em 1981. A Cassini também percebeu, mas nenhuma das duas sondas foi projetada para mergulhar fundo o suficiente para descobrir exatamente de onde ela vem. Existem duas hipóteses persistentes sobre a origem do hexágono. Um sugere que o hexágono é uma formação rasa (se você chamar profundidades que vão até centenas de milhas rasas) causada por jatos de gás alternados. A outra, que a equipe achou mais plausível, diz que os jatos na direção leste têm, na verdade, milhares de quilômetros de profundidade. Esta zona inexplorada das camadas de Saturno é considerada extremamente de alta pressão e tem um temperamento muito mais volátil. Ou seja, a rotação do planeta e possivelmente suas outras características estão apenas instigando uma tempestade em um lugar onde a pressão é dezenas de milhares de vezes maior do que nas camadas superiores.

Nenhuma espaçonave foi capaz de ver nada escondido pelas nuvens de Saturno. A luz solar não penetra muito longe. Isso pode pelo menos explicar por que, embora a Cassini tenha ajudado os cientistas a entender o que está por trás do fluxo de gases na superfície, não poderia ir muito além.

Quando o gás nas profundezas de Saturno é aquecido e depois se dispersa, leva toda a energia térmica com ele, forçando as camadas de gás acima a se expandirem, perderem densidade e subirem. Isso é convecção . Na Terra, a convecção é a força que causa tornados e furacões. Yadav e Bloxham criaram uma simulação de computador 3D de um fenômeno conhecido como convecção compressível turbulenta . Gases pode ser facilmente comprimido porque a maior parte de seu volume é espaço vazio, com partículas flutuando distantes umas das outras. A alta pressão vai empurrar essas partículas para mais perto, deixando menos espaço entre elas. A pressão fica cada vez mais intensa dentro de Saturno.

O modelo dos pesquisadores mostrou que a convecção compressível turbulenta no planeta supostamente acontece quando um gás compressível em turbilhão violento, que se origina em uma zona de alta pressão nas profundezas das camadas externas do planeta, sofre convecção. Esses vórtices comprimem o jato de gás de Saturno para o leste e desencadeiam uma tempestade feroz em uma forma que é inesperada .

Até a NASA chamou o mistério do hexágono de 'vexatório'. Crédito: NASA

Embora a simulação tenha produzido uma forma de nove lados em vez do hexágono que os cientistas esperavam, isso ainda sugere que Yadav e Bloxham estão no caminho certo.

O hexágono é provavelmente muito profundo, eles disseram . Nosso modelo produz simultaneamente e de forma autoconsistente jatos zonais alternados, o ciclone polar e estruturas poligonais semelhantes a hexágonos semelhantes às observadas em Saturno.