p Com seu sistema deslumbrante de anéis de gelo, Saturno é objeto de fascínio desde os tempos antigos. Mesmo agora, o sexto planeta a partir do sol contém muitos mistérios, em parte porque sua distância torna a observação direta difícil e em parte porque este gigante gasoso (que é várias vezes o tamanho do nosso planeta) tem uma composição e atmosfera, principalmente hidrogênio e hélio, tão diferente do da Terra. Aprender mais sobre isso pode trazer alguns insights sobre a criação do próprio sistema solar. p Um dos mistérios de Saturno envolve a enorme tempestade em forma de hexágono em seu pólo norte. O vórtice de seis lados é um fenômeno atmosférico que tem fascinado os cientistas planetários desde sua descoberta na década de 1980 pelo programa American Voyager, e a visita subsequente em 2006 pela missão EUA-Europa Cassini-Huygens. A tempestade está a cerca de 20, 000 milhas de diâmetro e é rodeado por faixas de ventos que chegam a 300 milhas por hora. Um furacão como este não existe em nenhum outro planeta ou lua conhecido.

p Dois dos muitos cientistas que se tornaram caçadores de tempestades interplanetárias trabalhando para descobrir os segredos desta maravilha são Jeremy Bloxham, o professor de geofísica Mallinckrodt, e pesquisador associado Rakesh K. Yadav, que trabalha no laboratório de Bloxham no Departamento de Ciências da Terra e Planetárias de Harvard. Em um artigo publicado recentemente em PNAS , os pesquisadores começaram a entender como o vórtice surgiu.

p "Vemos tempestades na Terra regularmente e elas estão sempre em espiral, às vezes circular, mas nunca algo com segmentos hexagonais ou polígonos com arestas, "Yadav disse." Isso é realmente impressionante e completamente inesperado. [A questão em Saturno é] como um sistema tão grande se formou e como um sistema tão grande pode permanecer inalterado neste grande planeta? "

p Ao criar um modelo de simulação 3D da atmosfera de Saturno, Yadev e Bloxham acreditam que estão se aproximando de uma resposta.

p Em seu jornal, os cientistas dizem que o furacão de aparência não natural ocorre quando fluxos atmosféricos nas profundezas de Saturno criam vórtices grandes e pequenos (também conhecidos como ciclones) que cercam uma corrente de jato horizontal maior soprando para leste perto do pólo norte do planeta, que também tem uma série de tempestades dentro dele. As tempestades menores interagem com o sistema maior e, como resultado, efetivamente beliscam o jato oriental e o confinam ao topo do planeta. O processo de pinçamento deforma o fluxo em um hexágono.

p "Este jato está dando a volta ao redor do planeta, e tem que coexistir com essas tempestades localizadas [menores], "disse Yadav, o principal autor do estudo. Pense nisso assim:"Imagine que temos um elástico e colocamos um monte de elásticos menores em torno dele e, em seguida, apertamos tudo do lado de fora. Esse anel central vai ser comprimido por alguns centímetros e formar alguns forma estranha com um certo número de bordas. Essa é basicamente a física do que está acontecendo. Temos essas tempestades menores e elas estão basicamente comprimindo as tempestades maiores na região polar e, como precisam coexistir, eles precisam de alguma forma encontrar um espaço para abrigar basicamente cada sistema. Fazendo isso, eles acabam fazendo essa forma poligonal. "

p O modelo que os pesquisadores criaram sugere que a tempestade tem milhares de quilômetros de profundidade, bem abaixo do topo das nuvens de Saturno. A simulação imita a camada externa do planeta e cobre apenas cerca de 10 por cento de seu raio. Em um experimento de um mês, os cientistas realizaram, a simulação de computador mostrou que um fenômeno chamado convecção térmica profunda - que acontece quando o calor é transferido de um lugar para outro pelo movimento de fluidos ou gases - pode inesperadamente dar origem a fluxos atmosféricos que criam grandes ciclones polares e um jato de alta latitude para o leste padronizar. Quando estes se misturam no topo, formam uma forma inesperada, e porque as tempestades se formam nas profundezas do planeta, os cientistas disseram que isso torna o hexágono furioso e persistente.

p A convecção é a mesma força que causa tornados e furacões na Terra. É semelhante a ferver uma panela de água:o calor do fundo é transferido para a superfície mais fria, fazendo com que o topo borbulhe. Isso é o que se acredita ser a causa de muitas das tempestades em Saturno, que, como um gigante gasoso, não tem uma superfície sólida como a da Terra.

p "O padrão de fluxo hexagonal em Saturno é um exemplo notável de auto-organização turbulenta, "os pesquisadores escreveram no artigo de junho." 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. "

p O que o modelo não produziu, Contudo, era um hexágono. Em vez de, a forma que os pesquisadores viram era um polígono de nove lados que se movia mais rápido do que a tempestade de Saturno. Ainda, a forma serve como prova de conceito para a tese geral sobre como a forma majestosa é formada e por que permaneceu relativamente inalterada por quase 40 anos.

p O interesse na tempestade hexagonal de Saturno remonta a 1988, quando o astrônomo David A. Godfrey analisou os dados do voo rasante das passagens de Saturno da espaçonave Voyager de 1980 e 1981 e relatou a descoberta. Décadas depois, de 2004 a 2017, A espaçonave Cassini da NASA capturou algumas das imagens mais claras e conhecidas da anomalia antes de mergulhar no planeta.

p Relativamente pouco se sabe sobre a tempestade porque o planeta leva 30 anos para orbitar o sol, deixando qualquer um dos pólos na escuridão por enquanto. Cassini, por exemplo, só tirou imagens térmicas da tempestade quando ela chegou pela primeira vez em 2004. Mesmo quando o sol brilha no pólo norte de Saturno, as nuvens são tão densas que a luz não penetra profundamente no planeta.

p Sem considerar, existem muitas hipóteses sobre como a tempestade se formou. A maioria se concentra em duas escolas de pensamento:uma sugere que o hexágono é raso e se estende por centenas de quilômetros de profundidade; a outra sugere que os jatos zonais têm milhares de quilômetros de profundidade.

p As descobertas de Yadev e Bloxham baseiam-se na última teoria, mas precisa incluir mais dados atmosféricos de Saturno e refinar ainda mais seu modelo para criar uma imagem mais precisa do que está acontecendo com a tempestade. Geral, a dupla espera que suas descobertas possam ajudar a pintar um retrato da atividade em Saturno em geral.

p “Do ponto de vista científico, a atmosfera é realmente importante para determinar a rapidez com que um planeta esfria. Todas essas coisas que você vê na superfície, são basicamente manifestações do resfriamento do planeta e o resfriamento do planeta nos diz muito sobre o que está acontecendo dentro do planeta, "Yadav disse." A motivação científica é basicamente entender como Saturno veio a existir e como ele evolui ao longo do tempo. "