El hexágono de Saturno

El hexágono de Saturno es un patrón de nubes persistente aproximadamente hexagonal alrededor del polo norte del planeta Saturno , ubicado a unos 78°N. ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]} Los lados del hexágono tienen unos 14 500 km (9000 mi) de largo, ^{[ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]} que es unos 2000 km (1200 mi) más largo que el diámetro de la Tierra . ^{[ 8 ]} El hexágono tiene alrededor de 300 km (190 mi) de altura y puede ser una corriente en chorro hecha de gases atmosféricos que se mueven a 320 km/h (200 mph) . ^{[ 4 ] [ 5 ] [ 9 ]} Rota con un período de 10 h 39 m 24 s , el mismo período que las emisiones de radio de Saturno desde su interior. ^{[ 10 ]} El hexágono no se desplaza en longitud como otras nubes en la atmósfera visible. ^{[ 11 ]}        

El hexágono de Saturno fue descubierto durante la misión Voyager en 1981 y posteriormente revisitado por Cassini-Huygens en 2006. Durante la misión Cassini , el hexágono cambió de un color predominantemente azul a un color más dorado. El polo sur de Saturno no tiene un hexágono, como lo verificaron las observaciones del Hubble . Sin embargo, sí tiene un vórtice , al igual que el hexágono norte. ^{[ 12 ]} Se han desarrollado múltiples hipótesis para el patrón de nubes hexagonales.

El hexágono polar de Saturno fue descubierto por David Godfrey en 1987 ^{[ 13 ]} a partir de la reconstrucción de imágenes de sobrevuelos de la misión Voyager de 1981 , ^{[ 14 ] [ 15 ]} y fue revisitado en 2006 por la misión Cassini . ^{[ 16 ]}

Cassini solo pudo tomar imágenes infrarrojas térmicas del hexágono hasta que pasó a la luz del sol en enero de 2009. ^{[ 17 ]} Cassini también pudo tomar un video del patrón meteorológico hexagonal mientras viajaba a la misma velocidad que el planeta, registrando así solo el movimiento del hexágono. ^{[ 18 ]}

Entre 2012 y 2016, el hexágono cambió de un color predominantemente azul a uno más dorado. ^{[ 19 ]} Una hipótesis para explicar esto es que la luz solar crea neblina a medida que el polo se expone a ella debido al cambio de estación. Estos cambios fueron observados por la sonda Cassini . ^{[ 19 ]}

Una hipótesis temprana atribuyó el hexágono a las ondas de Rossby . ^{[ 20 ]}

Una hipótesis desarrollada en la Universidad de Oxford es que las formas hexagonales se forman donde hay un fuerte gradiente latitudinal en la velocidad de los vientos atmosféricos en la atmósfera de Saturno. ^{[ 21 ]} Se crearon formas regulares similares en un laboratorio cuando un tanque circular de líquido se hizo girar a diferentes velocidades en su centro y periferia. La forma más común fue de seis lados, pero también se produjeron formas de tres a ocho lados. Las formas se forman en un área de flujo turbulento entre los dos cuerpos de fluido giratorios diferentes con velocidades disímiles. ^{[ 21 ] [ 22 ]} Una serie de vórtices estables de tamaño similar se forman en el lado más lento (sur) del límite del fluido , y estos interactúan entre sí para espaciarse uniformemente alrededor del perímetro. La presencia de los vórtices influye en el límite para que se mueva hacia el norte donde cada uno está presente, y esto da lugar al efecto de polígono. ^{[ 22 ]} Los polígonos no se forman en los límites del viento a menos que la diferencia de velocidad y los parámetros de viscosidad estén dentro de ciertos márgenes y, por lo tanto, están ausentes en otros lugares probables, como el polo sur de Saturno o los polos de Júpiter.

Otros investigadores afirman que los estudios de laboratorio muestran calles de vórtices , una serie de vórtices en espiral que no se observan en el hexágono de Saturno. Las simulaciones muestran que una corriente en chorro serpenteante, poco profunda, lenta y localizada en la misma dirección que las nubes predominantes de Saturno puede reproducir los comportamientos observados del hexágono de Saturno con la misma estabilidad de límites. ^{[ 23 ]}

El desarrollo de la inestabilidad barotrópica del sistema de chorro circumpolar hexagonal (Jet) más vórtice polar norte (NPV) del Polo Norte de Saturno produce una estructura de larga duración similar al hexágono observado, lo cual no ocurre en el caso del sistema de solo chorro, que se ha estudiado en este contexto en varios artículos de la literatura. El NPV, por lo tanto, desempeña un papel dinámico decisivo para estabilizar los chorros hexagonales. La influencia de la convección húmeda, que recientemente se ha sugerido en la literatura como el origen del sistema NPV de Saturno, se investiga en el marco del modelo barotrópico de aguas poco profundas rotatorias y no altera las conclusiones. ^{[ 24 ]}

Un estudio matemático de 2020 en el Instituto Tecnológico de California encontró que una disposición geométrica estable de los polígonos puede ocurrir en cualquier planeta cuando una tormenta está rodeada por un anillo de vientos que giran en la dirección opuesta a la de la propia tormenta, llamado anillo anticiclónico o escudo anticiclónico. ^{[ 25 ] [ 26 ]} Dicho escudo crea un gradiente de vorticidad en el fondo de un ciclón vecino, causando rechazo mutuo entre los ciclones (similar al efecto de la deriva beta ). Aunque aparentemente protegido, el ciclón polar en Saturno no puede mantener un patrón poligonal de ciclones circumpolares como el de Júpiter debido al mayor tamaño y la menor velocidad del viento del ciclón polar de Saturno, por lo que los vórtices adyacentes laterales y la profunda inestabilidad barotrópica (las mediciones de velocidad del viento de Cassini excluyen una inestabilidad barotrópica menos profunda al menos en el momento del encuentro de Cassini), o posiblemente inestabilidades baroclínicas siguen siendo las explicaciones más viables para el hexágono sostenido de Saturno. ^{[ 27 ]}

• vórtices polares titánicos

• Vídeo de Cassini del hexágono de Saturno en YouTube
• Saturno Revolución 175 , imágenes de Cassini, 27 de noviembre de 2012
• El extraño hexágono de Saturno: ¡a todo color! – Universe Today
• Borde del hexágono de Planetary Photojournal
• El hexágono de Saturno sale a la luz , APOD, 22 de enero de 2012
• En el centro del vórtice polar norte de Saturno , imagen astronómica del día – 4 de diciembre de 2012
• Vídeo de la rotación del hexágono de la NASA
• La sonda Cassini de la NASA obtiene las mejores imágenes del hexágono de Saturno (4 de diciembre de 2013)
• Vista de vórtice animada (TPS)
• Imagen hexagonal
• El hexágono de Saturno replicado en laboratorio , video
• Hexagon cambia de color (21 de octubre de 2016)