Los anillos hacen que Saturno sea más sombrío, más azul y menos brumoso en invierno

Los anillos de Saturno. Crédito: NASA / JPL / Space Science Institute

En Saturno, el cambio de estaciones puede significar cambios en la brumosidad y el color de los cielos. 

En los 13 años en que la nave espacial Cassini orbitó Saturno, de 2004 a 2017, los científicos notaron que la atmósfera en el hemisferio norte del planeta pasó de azul teñido a oro o incluso a salmón. El marcado cambio de color provino de los cambios en la cantidad de bruma provocada por la luz solar en la atmósfera de Saturno, según una nueva investigación. 

"Creo que todo el mundo estaba sorprendido de por qué la atmósfera era azul", dijo el científico planetario Scott Edgington, quien es el científico adjunto del proyecto de la misión Cassini. Edgington presentó los hallazgos en una sesión de posters un par de semanas atrás en la reunión de otoño de la Unión Geofísica Americana de 2018 en Washington, DC 

Los científicos se esfuerzan por precisar todas las fuentes de luz que brillan en Saturno y entender cómo la luz interactúa químicamente con la atmósfera de Saturno. Responder a estas preguntas puede ayudar a los investigadores a comprender mejor las diferencias en las atmósferas de los gigantes gaseosos del Sistema Solar, Júpiter y Saturno, y los gigantes de hielo Urano y Neptuno. 

Los anillos de Saturno sombrean el hemisferio invernal, evitando que la luz solar produzca las brumas que dan a la mayor parte del planeta su color dorado. La atmósfera más clara es azul gracias al mismo fenómeno de dispersión de la luz que actúa en los cielos de la Tierra. Crédito: NASA / JPL / Space Science Institute

Júpiter y Saturno tienen brumas que les dan un color dorado, mientras que Urano y Neptuno tienen atmósferas más claras como el cielo azul de la Tierra en un día claro. Pero como los investigadores vieron en las imágenes de Cassini, Saturno no siempre estaba cubierto de bruma dorada. 

"Por supuesto, la gente se rascaba la cabeza", dijo Edgington. "¿Por qué no es brumoso en todas partes, como Júpiter?" 

En el caso de Saturno, la luz solar particularmente limitada en el invierno parece permitir que la atmósfera del planeta se recupere de los brotes de niebla. ¿El motivo de la protección solar extra? Los anillos masivos del planeta. 

El principal impulsor de las estaciones de Saturno es la inclinación del planeta, al igual que en la Tierra. La Tierra está inclinada de modo que el hemisferio norte se enfrenta al sol de manera más directa en junio y el hemisferio sur ve el sol de frente en diciembre. En diciembre, el hemisferio norte experimenta largas noches de invierno, mientras que el hemisferio sur disfruta de sus largos días de verano. 

El mismo efecto ocurre en Saturno, que se inclina tanto como la Tierra. Pero Saturno también tiene un sistema de anillos expansivo que bloquea la luz solar para el hemisferio que se aleja del sol, lo que hace que los inviernos sean aún menos soleados para el gigante gaseoso. 

La cambiante exposición solar del planeta es responsable de los cambios estacionales en la turbidez de la atmósfera, dijo Edgington. 

El polo norte de Saturno cambió de teñido de azul en 2012 a oro en 2016 a medida que la temporada del hemisferio norte pasó del invierno. Crédito: NASA / JPL-Caltech / Space Science Institute / Hampton University

La luz del sol descompone las moléculas de gas metano, que son una fracción pequeña pero significativa de la atmósfera de Saturno. La ruptura del metano crea otras moléculas como el etano y el acetileno, que desencadenan una compleja red de reacciones químicas que eventualmente causan turbidez. 

Cuando un hemisferio de Saturno disfruta de un invierno sombreado, el proceso de bruma se ralentiza. Las partículas de neblina existentes se agrupan para formar granos más pesados ​​y se hunden más en la atmósfera del planeta y se pierden de vista sin nuevos lotes de neblina para reemplazarlos. 

Gracias a eso, los veranos de Saturno tienden a tener cielos nublados y dorados, mientras que los inviernos tienen cielos más claros y más azules. 

"Parece que hay una conexión directa entre lo que vemos y lo que la química nos dice que debería suceder", dijo Edgington. 

Los investigadores continuarán estudiando los datos de la Cassini sobre la atmósfera de Saturno. Todavía necesitan incorporar los últimos años de datos de Cassini en este proyecto, dijo Edgington. 

Un aspecto del proyecto del que Edgington parecía especialmente entusiasmado fue descubrir cómo la luz reflejada en los anillos de Saturno contribuye a la exposición solar del planeta. Debido a que los anillos de Saturno se extienden más allá del cuerpo principal del planeta, la luz solar puede rebotar en partes del lado lejano de los anillos y hacia el lado oscuro del planeta. 

"Incluso el lado oscuro del planeta realmente no es tan oscuro", dijo Edgington. 

Fuente: American Geophysical Union