p A missão internacional de longa duração da Cassini revelou uma característica surpreendente emergindo no pólo norte de Saturno à medida que se aproxima o verão:um aquecimento, vórtice de alta altitude com uma forma hexagonal, semelhante ao famoso hexágono visto mais fundo nas nuvens de Saturno. Isso sugere que o hexágono de baixa altitude pode influenciar o que acontece acima, e que poderia ser uma estrutura imponente medindo centenas de quilômetros de altura. p Quando a Cassini chegou ao sistema saturniano em 2004, o hemisfério sul estava aproveitando o verão, enquanto o norte estava no meio do inverno. A espaçonave avistou uma ampla, caloroso, vórtice de alta altitude no pólo sul de Saturno, mas nenhum no pólo norte do planeta.

p Um novo estudo de longo prazo identificou agora os primeiros vislumbres de um vórtice polar norte se formando no alto da atmosfera quando o hemisfério norte de Saturno se aproximava do verão. Este vórtice quente fica centenas de quilômetros acima das nuvens, em uma camada da atmosfera conhecida como estratosfera, e revela uma surpresa inesperada.

p "As bordas deste vórtice recém-descoberto parecem ser hexagonais, combinando precisamente um padrão de nuvem hexagonal famoso e bizarro que vemos mais profundamente na atmosfera de Saturno, "diz Leigh Fletcher da Universidade de Leicester, REINO UNIDO, autor principal do novo estudo.

p "Embora esperássemos ver um vórtice de algum tipo no pólo norte de Saturno à medida que ficava mais quente, sua forma é realmente surpreendente. Ou um hexágono gerou espontânea e identicamente em duas altitudes diferentes, um mais baixo nas nuvens e um alto na estratosfera, ou o hexágono é, na verdade, uma estrutura imponente que mede uma extensão vertical de várias centenas de quilômetros. "

p Os níveis de nuvem de Saturno hospedam a maior parte do clima do planeta, incluindo o hexágono polar norte pré-existente. Esta característica foi descoberta pela espaçonave Voyager da NASA na década de 1980 e tem sido estudada por décadas; é uma onda de longa duração potencialmente ligada à rotação de Saturno, um tipo de fenômeno também visto na Terra em estruturas como o Polar Jet Stream.

p Suas propriedades foram reveladas em detalhes pela Cassini, que o observou em vários comprimentos de onda - do ultravioleta ao infravermelho - usando instrumentos como seu Espectrômetro de Infravermelho Composto (CIRS). Contudo, no início da missão, este instrumento não conseguia espiar mais para cima na estratosfera norte, que tinha temperaturas em torno de -158 graus Celsius - cerca de 20 graus frios demais para observações infravermelhas CIRS confiáveis ​​- deixando essas regiões de altitude elevada relativamente inexploradas por muitos anos.

p "Um ano saturnino abrange cerca de 30 anos terrestres, então os invernos são longos, "acrescenta a co-autora Sandrine Guerlet do Laboratoire de Météorologie Dynamique, França.

p "Saturno só começou a emergir das profundezas do inverno do norte em 2009, e gradualmente aqueceu conforme o hemisfério norte se aproximava do verão. "

p Um estranho processo em jogo na atmosfera de Saturno acelerou esse aquecimento:conforme o ar afundava no pólo norte, o hexágono superior aqueceu cada vez mais rapidamente, e o transporte de ar para baixo tornou a abundância de várias espécies menores mais concentrada. O aumento da temperatura permitiu que Fletcher e colegas estudassem o vórtice polar na luz infravermelha.

p "Pudemos usar o instrumento CIRS para explorar a estratosfera norte pela primeira vez, de 2014 em diante, "acrescenta Guerlet." À medida que o vórtice polar se tornava cada vez mais visível, notamos que tinha bordas hexagonais, e percebemos que estávamos vendo o hexágono pré-existente em altitudes muito mais altas do que se pensava anteriormente. "

p Isso indica que os dois pólos de Saturno se comportam de maneira muito diferente - não havia hexágono no pólo sul, no topo das nuvens ou acima, quando foi observado no início da missão da Cassini durante o verão do sul. O vórtice do norte também não está nem perto da maturidade do vórtice do sul, como é mais legal, e exibe uma dinâmica diferente de sua contraparte sul.

p "Isso pode significar que há uma assimetria fundamental entre os pólos de Saturno que ainda não entendemos, ou pode significar que o vórtice polar norte ainda estava se desenvolvendo em nossas últimas observações e continuou a fazê-lo após a morte da Cassini, "acrescenta Fletcher. A missão da Cassini terminou em setembro de 2017.

p A presença de um hexágono no alto da estratosfera norte de Saturno, centenas de quilômetros acima das nuvens, sugere que há muito mais para aprender sobre a dinâmica em jogo na atmosfera do gigante gasoso.

p Um único, Uma estrutura hexagonal elevada que se estende pela atmosfera seria improvável, visto que as condições do vento mudam consideravelmente com a altitude. Contudo, investigando as propriedades atmosféricas na região norte, Fletcher e colegas também determinaram que ondas como o hexágono devem ser incapazes de se propagar para cima - elas devem permanecer presas no topo das nuvens, como se pensava anteriormente.

p "Uma maneira pela qual a 'informação' da onda pode vazar para cima é por meio de um processo chamado evanescência, onde a força de uma onda decai com a altura, mas é forte o suficiente para ainda persistir na estratosfera, "explica Fletcher." Simplesmente precisamos saber mais. É muito frustrante que só descobrimos este hexágono estratosférico no final da vida da Cassini. "

p Entender como e por que o vórtice do pólo norte de Saturno assumiu uma forma hexagonal irá lançar luz sobre como fenômenos mais profundos em uma atmosfera podem influenciar o ambiente lá em cima, algo que é de interesse particular para os cientistas que estão tentando descobrir como a energia é transportada nas atmosferas planetárias.

p Espera-se que a região polar norte de Saturno continue a se desenvolver nos próximos anos; o hemisfério norte passou o solstício de verão em maio de 2017, e está a caminho de seu equinócio de outono em 2024.

p "O hexágono norte de Saturno é uma característica icônica de um dos membros mais carismáticos do Sistema Solar, então descobrir que ele ainda guarda grandes mistérios é muito emocionante, "diz Nicolas Altobelli, Cientista do Projeto ESA para a missão Cassini-Huygens.

p "A espaçonave Cassini continuou a fornecer novos insights e descobertas até o fim. Sem uma espaçonave capaz como a Cassini, esses mistérios teriam permanecido inexplorados. Mostra o que pode ser realizado por uma equipe internacional enviando um sofisticado explorador robótico a um destino até então inexplorado - com resultados que continuam fluindo mesmo quando a missão em si termina. "