La combinación perfecta de los telescopios espaciales James Webb y el veterano Hubble nos deleitó con nuevas imágenes del planeta Saturno en dos rangos ópticos diferentes. En ellos se pueden ver detalles inéditos de su atmósfera estructurada en bandas, restos de tormentas gigantes o el brillo de su sistema de anillos.
Mientras ambos telescopios capturan la luz solar reflejada por las nubes y la neblina de Saturno, el Hubble muestra su atmósfera vista a simple vista, mientras que la visión infrarroja de Webb revela nubes y sustancias químicas a diferentes profundidades.
Pero ¿qué elementos del gigante gaseoso podemos ver en estas nuevas y espectaculares imágenes?
Ambiente estructurado por la banda.
La atmósfera de Saturno es una serie de bandas de nubes y niebla paralelas al ecuador, similar a la serie de bandas alrededor del planeta, que se mueven a diferentes velocidades y direcciones debido a los intensos vientos.
Para que te hagas una idea, los vientos en su atmósfera superior alcanzan los 1.800 km/h en la región ecuatorial, frente a los casi 400 km/h de los vientos huracanados más fuertes de nuestro planeta.
¿Y a qué se debe esta estructura tan peculiar de la atmósfera de Saturno? Saturno irradia más calor al espacio del que recibe del Sol. Este calor interno hace que los gases calientes se eleven desde las profundidades, se enfríen en la atmósfera superior y se condensen en nubes, formando bandas de composición química variable (principalmente amoníaco y cristales de agua).
Debido a la enorme velocidad de rotación (un día en Saturno dura aproximadamente 10,5 horas) y en combinación con la forma achatada del planeta, se crean intensas corrientes en chorro que dividen la atmósfera en cinturones paralelos. La fuerza de Coriolis separa los movimientos atmosféricos en estas bandas.
Una imagen del planeta Saturno tomada por el Telescopio Espacial Hubble el 22 de agosto de 2024. Dado que es una imagen del espectro visible, así es como veríamos al gigante gaseoso a simple vista. NASA, ESA, STScI, Amy Simon (NASA-GSFC), Michael Wong (UC Berkeley); Procesamiento de imágenes: Joseph DePasquale (STScI)., CC BI ¿Por qué vemos Saturno en estos tonos amarillentos?
El planeta aparece amarillento, dorado o pálido en luz visible, principalmente debido a la composición química de la atmósfera superior, que está cubierta por nubes de cristales de amoníaco (NH₃). Absorben la luz azul y reflejan la luz amarilla y roja, dando al planeta su característico tono dorado.
A diferencia de Urano o Neptuno, donde el metano produce un color azul intenso, Saturno carece de concentraciones significativas de metano en sus capas superiores, lo que impide que el planeta parezca azulado.
Restos de la gran tormenta de primavera
En el hemisferio norte de Saturno, una imagen infrarroja muestra la característica banda ondulada descubierta por la sonda Voyager 1 en 1980. Esta estructura en forma de banda ondulada consiste en una corriente en chorro de larga duración que se mueve hacia el oeste del planeta.
Además, en la imagen de James Webb aparecen débilmente restos de la Gran Tormenta Primaveral o Gran Mancha Blanca, un fenómeno meteorológico masivo y periódico de Saturno que ocurre aproximadamente cada 30 años en su hemisferio norte.
Imagen de tormentas en Saturno tomada por el telescopio espacial James Webb. El panel superior muestra los restos de la Gran Tormenta Primaveral, visibles en infrarrojos. NASA, ESA, CSA, STScI; Procesamiento de imágenes: Joseph DePasquale (STScI), CC BI Tormenta hexagonal en el Polo Norte
El polo norte de Saturno tiene una característica atmosférica interesante: una corriente en chorro hexagonal. Este patrón característico se observó por primera vez en imágenes de la Voyager 1 y desde entonces Cassini lo ha estudiado con más detalle.
El hexágono, que abarca unos 30.000 kilómetros, es una corriente en chorro ondulada con vientos de 200 millas por hora y una enorme tormenta giratoria en su centro. No existe ningún otro fenómeno meteorológico similar en todo el sistema solar. En las imágenes infrarrojas de James Webb se pueden distinguir claramente varios bordes de esta inusual tormenta hexagonal.
Por otro lado, los polos de Saturno se muestran en un característico color gris verdoso, lo que indica emisión de luz en longitudes de onda cercanas a 4,3 micrones.
Esta característica particular podría deberse a la capa de aerosol a gran altitud en la atmósfera de Saturno que dispersa la luz de manera diferente en esas altas latitudes. Otra posible explicación sería la actividad de sus auroras, ya que las moléculas cargadas al interactuar con el campo magnético del planeta pueden producir emisiones de luz cerca de los polos (similares a las auroras norte y sur de nuestro planeta).
La majestuosidad de su sistema de anillos
Las observaciones infrarrojas revelan la estructura de la atmósfera de Saturno, incluidas amplias bandas de nubes y variaciones sutiles causadas por diferencias de temperatura, vientos y neblina a gran altitud.
En particular, la sensibilidad de Webb a este tipo de radiación permite a los científicos sondear diferentes capas de la atmósfera y, al hacerlo, estudiar cómo interactúan los gases, las nubes y los aerosoles a diferentes altitudes. Estas observaciones proporcionan nuevos conocimientos sobre los complejos patrones climáticos y la dinámica atmosférica del planeta.
Por otro lado, los anillos de Saturno aparecen extremadamente brillantes en las imágenes infrarrojas porque están compuestos en su mayor parte por partículas de agua congelada que son altamente reflectantes en longitudes de onda de 3 micrones.
En ese sentido, el anillo F de Saturno, el más externo, aparece delgado y nítido en la imagen de Webb. Apenas es visible en la imagen del Hubble.
El planeta Saturno en infrarrojo fotografiado por James Webb el 29 de noviembre de 2024. Se puede distinguir la estructura en bandas de su atmósfera, varios bordes de la tormenta hexagonal en el polo norte y el brillo infrarrojo de su sistema de anillos. NASA, ESA, CSA, STScI; Procesamiento de imágenes: Joseph DePasquale (STScI), CC BI Siete satélites entre sus más de 250 lunas
Finalmente, en la imagen infrarroja de amplio campo se pueden distinguir las seis lunas principales de Saturno: Titán (la más grande de todas), Encelado, Dione, Tetis, Mimas y Jano.
Imagen infrarroja de amplio campo de Saturno tomada por James Webb el 29 de noviembre de 2024. Se pueden distinguir algunas de las lunas más importantes del gigante gaseoso, como Titán, Encélado, Dione, Tetis, Mimas y Jano. NASA, ESA, CSA, STScI; Procesamiento de imágenes: Joseph DePasquale (STScI), CC BI
Además, en la imagen visible del Hubble está presente un séptimo satélite: Epimeteo, el más pequeño de los siete y que comparte órbita con Jano, cambiando sus órbitas cada cuatro años para evitar colisiones.
Una vez más, la estrecha cooperación entre estos dos observatorios astronómicos nos ha proporcionado imágenes espectaculares de un planeta vecino del sistema solar. Una vez más, James Webb y Hubble copian observaciones astronómicas.
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