Por que Saturno tem um hexágono no polo norte? Modelo 3D pode ajudar a descobrir

Astrônomos podem se especializar em muitas áreas de pesquisa. Alguns, por exemplo, se dedicam à busca por outros planetas ainda desconhecidos; outros, se tornam caçadores de tempestades interplanetárias. E mundos gigantes como Júpiter e Saturno são ótimos lugares para isso. Em Júpiter, por exemplo, os cientistas encontraram um novo ciclone por mero acaso, enquanto tentavam proteger a sonda Juno. Agora, um novo estudo pode finalmente explicar uma das tempestades mais incríveis de Saturno.

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Essa tempestade é um grande vórtice em forma de hexágono que fica no polo norte do planeta. Trata-se de um fenômeno atmosférico que intriga os cientistas desde sua descoberta, nos anos de 1980. Cada lado dessa figura geométrica tem cerca de 13.800 km de comprimento — mais que o diâmetro da Terra. Tudo isso é cercado por faixas de ventos que chegam a mais de 480 km/h.

Dois caçadores de tempestades alienígenas, Jeremy Bloxham e Rakesh K. Yadav, publicaram um artigo no PNAS para descrever algumas descobertas sobre as origens do vórtice. "Vemos tempestades na Terra regularmente e elas estão sempre em espiral, às vezes circulares, mas nunca algo com segmentos de hexágono”, disse Yadav, reafirmando o quanto isso é “impressionante e completamente inesperado”.

Como esse sistema tão gigantesco de tempestade se formou? E como ele continua lá, com o formato hexagonal inalterado, durante todo esse tempo? Essas são algumas das perguntas que os cientistas tentam responder e, para isso, criaram um modelo de simulação em 3D da atmosfera saturniana.

O resultado foi descrito no artigo, e revela que o furacão estranho surge por causa de fluxos em altitudes mais inferiores da atmosfera de Saturno. Esses fluxos criam vórtices grandes e pequenos (ciclones) que cercam um jato horizontal, que por sua vez vem do oriente e sopra rumo ao polo norte, e também tem uma série de tempestades dentro dele. As tempestades menores interagem com o sistema maior e confinam o jato no topo do planeta. É esse processo que forma o hexágono, segundo a dupla de cientistas.

Como explica Yadav, "este jato está dando voltas e mais voltas ao redor do planeta e tem que coexistir com essas tempestades localizadas [menores]". A pressão que as tempestades externas exerce sobre as camadas internas de ciclone faz com que a coisa toda seja “achatada” em vários lados. “Esse anel central vai ser comprimido por alguns centímetros e gerar alguns forma estranha com um certo número de arestas”, disse o pesquisador. “Temos essas tempestades menores e elas estão basicamente comprimindo as tempestades maiores na região polar e, como precisam coexistir, precisam encontrar um espaço para alojar cada sistema”. O resultado é esta forma geométrica.

Além disso, o modelo 3D sugere que a tempestade tem milhares de quilômetros de profundidade, ou seja, poderíamos entrar nas nuvens de Saturno em uma nave e viajar para dentro do planeta em alta velocidade, e demoraríamos muito tempo para sair da tempestade — se é que sairíamos. Elas se estendem muito abaixo da camada de Saturno que enxergamos nas imagens das sondas espaciais.

Infelizmente, o modelo não foi tão eficaz assim em reproduzir a tempestade hexagonal. É que o resultado obtido foi um polígono de nove lados que se move mais rápido do que os ventos reais de Saturno. Ainda assim, o estudo serve como um pontapé inicial para estabelecer uma tese geral sobre os mecanismos que formam essa tempestade fascinante. É um ótimo resultado, considerando que os polos do planeta são muito difíceis de observar, por permanecerem muito tempo no escuro, longe da iluminação solar. Além disso, as nuvens por lá são tão densas que a luz não consegue penetrar muito dentro da atmosfera do planeta.

Ainda será necessário obter mas dados atmosféricos de Saturno para refinar o modelo 3D e comprovar que, de fato, a tempestade é tão profunda quanto os cientistas sugerem. Isso será de grande importância para a ciência planetária, já que “a atmosfera é muito importante para determinar a rapidez com que um planeta esfria”, segundo Yadav. “A motivação científica é basicamente entender como Saturno surgiu e como ele evolui com o tempo.”

Fonte: Harvard University