O pólo sul de Saturno desenvolveu um novo padrão de nuvens de 10 lados

Os astrônomos descobriram uma enorme forma de 10 lados ao redor Saturnocéus do sul.

Eles o chamam de decágono porque tem 10 cantos e 10 lados longos. Ele circunda as latitudes médias ao sul do planeta, onde uma poderosa corrente de jato percorre o globo.

Da Terra, não olhamos literalmente para o ponto fraco de Saturno. Em vez disso, Saturno inclina-se sobre o seu eixo, de modo que os seus pólos se inclinam para nós ou para longe de nós. espaço durante suas longas temporadas. Durante mais de uma década, o sul permaneceu inclinado e mesmo os nossos melhores telescópios não conseguiram ver essas latitudes com clareza.

Mas quando a inclinação de Saturno fez o pólo sul voltar para a Terra, NASAO Telescópio Espacial Hubble e grandes observatórios terrestres finalmente obtiveram uma visão clara de 2023 a 2025.

Esse momento explica por que o decágono só aparece agora e por que os cientistas estão tão interessados. Os investigadores dizem que isso lhes dá a oportunidade de observar como um planeta gigante pode esculpir os seus ventos em formas angulares e nítidas em tempo real.

Então, o que é isso, realmente? O decágono não é um anel de nuvens sólidas no céu de Saturno. É uma onda atmosférica gigante – uma curva repetida dos ventos que percorre todo o planeta.

As ondas no ar se comportam de maneira semelhante às ondas do oceano. A água não se acumula e desliza pelo mar inteira; em vez disso, ele sobe e desce conforme a forma da onda passa.

Quando a inclinação de Saturno deslocou o pólo sul de volta à Terra, o Hubble finalmente obteve uma visão clara do estranho padrão de ondas atmosféricas.
Crédito: NASA/ESA/Agustin Sánchez-Lavega/Amy Simon/Michael Wong/Alyssa Pagan

Detalhes sobre o novo fenômeno foram publicados em Avanços da Ciência.

Se os alienígenas em Saturno apontassem os mesmos telescópios para a Terra, não veriam tais formas geométricas nas nossas nuvens. Aqui, os ventos de alta altitude na corrente de jato às vezes oscilam para norte e sul. Essas curvas ajudam a controlar ondas de frio, cúpulas de calor e rastros de tempestades. Vistas do espaço, elas parecem confusas e irregulares porque os continentes, as montanhas e os litorais continuam a cortá-las.

Mas Saturno não tem continentes ou montanhas – apenas camadas profundas de gás. Essa pista limpa permite que as ondas do jato sigam padrões regulares.

No jato sul que hospeda o decágono, o vento move-se ligeiramente em direção ao pólo e ligeiramente em direção ao equador à medida que flui. Onde a onda se curva para um lado, as nuvens se acumulam ou ficam mais brilhantes. Onde ele se curva para o outro lado, as nuvens ficam mais finas ou escurecem. De perto, nada tem bordas afiadas, mesmo naquele mundo alienígena. Mas o padrão repetido engana nossos olhos, fazendo-os ver linhas e cantos.

“A parte mais intrigante para mim é que isso parece ter se formado recentemente”, disse Amy Simon, coautora do estudo baseado no Goddard Space Flight Center da NASA, em uma declaração. “A questão é: por que isso se formou de repente agora, quando nunca vimos um antes?”

Cada faceta do decágono se estende por cerca de 16.000 quilômetros.
Crédito: NASA/ESA/Agustin Sánchez-Lavega/Amy Simon/Michael Wong/Alyssa Pagan

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O decágono é enorme. Cada lado se estende por cerca de 10.000 milhas. Uma corrente de jato abaixo dela avança a cerca de 420 km/h, enquanto seus cantos mudam lentamente para frente e para trás ao longo de ciclos de aproximadamente um mês.

A estrutura também parece evoluir. As imagens do Hubble de 2023 mostram apenas dicas fracas de cantos. Em 2024 e 2025, todos os 10 pontos aparecerão, embora alguns pareçam mais brilhantes e nítidos.

Uma tempestade próxima acrescenta outra ruga. Logo ao norte do decágono, os astrônomos localizam uma mancha vermelha com alguns milhares de quilômetros de largura – que não deve ser confundida com a mancha vermelha mais famosa do sistema solar. Ótimo local de leitura em Júpiter. Em algumas cores, parece brilhante, o que significa que suas nuvens chegam mais alto que o ambiente. Na luz ultravioleta, parece escuro.

Os cantos mais fortes do decágono se reúnem perto desta tempestade. Essa proximidade sugere que a tempestade e a onda partilham energia no mesmo jato, e a mancha vermelha pode ajudar a desencadear ou influenciar a forma.

Para testar ideias, os cientistas construíram uma simulação computacional da camada climática de Saturno nessas latitudes. Eles ajustaram os ventos do modelo para combinar com o jato, depois o cutucaram e cutucaram de diferentes maneiras: com uma linha de pequenas saliências, com uma tempestade como a mancha vermelha e com um padrão elegante de 10 ondas para começar.

A espaçonave Cassini da NASA fotografou o padrão de onda atmosférica hexagonal de Saturno circundando seu pólo norte em julho de 2013.
Crédito: NASA/JPL-Caltech/Instituto de Ciências Espaciais

Embora os detalhes não correspondam ao decágono real, o modelo mostrou que jatos fortes e curvos podem criar ondas semelhantes a polígonos quando algo os empurra.

Somente depois de definirem o decágono sul é que os pesquisadores o compararam com Hexágono do pólo norte de Saturno (Sim, há outro padrão de onda geométrica no topo). O hexágono, com os seus seis lados, manteve a sua forma desde os sobrevôos da Voyager no início da década de 1980. Ele fica quase fixo em relação à rotação de Saturno e tem lados e cantos bastante uniformes.

O decágono sul, por outro lado, parece muito menos estável e só apareceu há alguns anos. Seus cantos mudam de força e posição, e partes do padrão parecem muito mais fracas que outras. Essa diferença diz aos cientistas que a onda sul pode ser mais efêmera.

“As imagens da sonda Cassini da NASA, que orbitou Saturno entre 2004 e 2017, também não mostraram qualquer indício de uma formação de longa duração”, disse Agustín Sánchez-Lavega, principal autor do estudo.

O novo decágono é especialmente valioso para os cientistas porque se conecta a um quebra-cabeça maior em todo o sistema solar. Em Júpiter, os pólos hospedam aglomerados de ciclones que se organizam em padrões semelhantes a anéis, às vezes poligonais. Ao seguir a onda de 10 lados de Saturno através da mudança das estações e da luz solar, os cientistas esperam descobrir porque é que alguns jactos de planetas gigantes assentam em estruturas ordenadas e outros se transformam em tempestades emaranhadas.