Saturno registra un desequilibrio energético masivo

Investigadores de la Universidad de Houston han descubierto un desequilibrio energético masivo en Saturno, desafiando los modelos climáticos existentes para los gigantes gaseosos del sistema solar.

Los hallazgos, que arrojan nueva luz sobre la ciencia planetaria, aparecen en la publicación científica Nature Communications.

“Esta es la primera vez que se ha observado un desequilibrio energético global a escala estacional en un gigante gaseoso”, dijo en un comunicado Liming Li, profesor de física en la Facultad de Ciencias Naturales y Matemáticas. “Esto no solo nos da una nueva perspectiva sobre la formación y evolución de los planetas, sino que también cambia la forma en que debemos pensar sobre la ciencia planetaria y atmosférica”.

Utilizando datos de la misión de la sonda Cassini, Xinyue Wang, estudiante de doctorado en el Departamento de Ciencias de la Tierra y Atmosféricas, encontró un desequilibrio energético estacional significativo y previamente desconocido en Saturno.

“Cada planeta obtiene energía del sol en forma de radiación solar y pierde energía emitiendo radiación térmica”, dijo Wang. “Pero Saturno, al igual que los otros gigantes gaseosos, tiene otra entrada de energía en forma de calor interno profundo que afecta a su estructura térmica y clima”.

El desequilibrio se debe a la gran excentricidad orbital de Saturno, que varía en casi un 20% desde el afelio (el punto de la órbita más alejado del sol) hasta el perihelio (el punto de la órbita más cercano al sol), lo que da lugar a enormes variaciones estacionales en la energía solar absorbida. A diferencia de Saturno, la Tierra no experimenta un desequilibrio energético estacional significativo debido a su excentricidad orbital muy pequeña.

“La Tierra tiene un presupuesto energético medible, pero está determinado principalmente por la energía solar absorbida y la energía térmica emitida”, dijo el profesor de ciencias atmosféricas Xun Jiang. “El calor interno de la Tierra es insignificante y sus estaciones duran solo unos pocos meses en comparación con las estaciones que duran varios años en Saturno”.

Los datos también sugieren que el presupuesto energético desequilibrado de Saturno juega un papel clave en el desarrollo de tormentas gigantes, que son un fenómeno meteorológico dominante en el sistema atmosférico del planeta. Estos datos también pueden proporcionar cierta información sobre el clima en la Tierra.

“Hasta donde sabemos, el papel del presupuesto energético en el desarrollo de tormentas húmedas y convectivas en la Tierra no ha sido completamente examinado, por lo que planeamos investigar eso también para ver si hay una conexión”, dijo Wang.

La misión Cassini, un ambicioso esfuerzo de colaboración entre la NASA, la Agencia Espacial Europea y la Agencia Espacial Italiana, se lanzó en 1997 y exploró Saturno y sus anillos y lunas durante casi 20 años. El profesor Li fue elegido como científico participante para monitorear tres instrumentos a bordo que observaron el presupuesto de energía radiante de Saturno.

“En los modelos y teorías actuales de la atmósfera, el clima y la evolución de los gigantes gaseosos, se supone que el presupuesto energético global está equilibrado”, dijo Wang. “Pero creemos que nuestro descubrimiento de este desequilibrio energético estacional requiere una reevaluación de esos modelos y teorías”.

El equipo de Li tiene ahora la mira puesta en los demás gigantes gaseosos, incluido Urano, donde está prevista una misión insignia de exploración en la próxima década.

“Nuestros datos sugieren que estos planetas también tendrán desequilibrios energéticos significativos, especialmente Urano, que predecimos que tendrá el desequilibrio más fuerte debido a su excentricidad orbital y su altísima oblicuidad”, dijo Wang. “Lo que estamos investigando ahora identificará limitaciones en las observaciones actuales y formulará hipótesis comprobables que beneficiarán a esa futura misión insignia”.