Cuando pasa la tormenta

La gran tormenta del año 2010 en Saturno, vista con la cámara ISS de la misión Cassini a lo largo de los meses que siguieron a su aparición. Imágenes en color casi-verdadero. Crédito: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Cuando comencé este blog, allá por el mes de diciembre de 2013, los coletazos científicos de la última gran tormenta de Saturno estaban empezando a extinguirse. Sin embargo, una publicación de la que soy coautor y que ha aparecido este año en la revista Geophysical Research Letters me permite recuperar uno de los temas preferidos de nuestro equipo de investigación y en el que yo mismo he participado siempre que he tenido ocasión. Así pues, comencemos por el principio: ¿qué son las Grandes Manchas Blancas (Great White Spots, GWS) de Saturno? y, sobre todo, ¿por qué son interesantes más allá de la anécdota? Para responder a esta pregunta debemos remontarnos unos 5 años en el tiempo, ya sean años terrestres para llegar a 2010 y la última GWS, o bien años saturnianos para alcanzar 1876 y la primera GWS de la que tenemos constancia.

Las llamadas GWS son perturbaciones o tormentas de escala global que suceden en la atmósfera de Saturno anualmente. Se han venido observando desde el año 1876 y desde entonces se han sucedido con una cadencia extraordinaria: 1903, 1933, 1960, 1990, 2010. Teniendo en cuenta que el período de traslación de Saturno alrededor del Sol (lo que comúnmente llamamos año) es de 29 años y pico, casi todos los eventos suceden aproximadamente con ese mismo ciclo. Casi todos, sí, pero no todos. El evento de 2010 se adelantó unos 10 años sobre el calendario previsto, un adelanto considerable. Sigamos jugando a este juego de parecidos y diferencias. Todas ellas han aparecido en el hemisferio Norte del planeta. Casi todas, en la zona ecuatorial; nuestra amiga de 2010 y la tormenta de 1960 aparecieron en latitudes más altas. Cuando uno recopila esta serie de observaciones sencillas tiene la misma sensación que cuando volteas las piezas de un puzzle sobre la mesa para empezar a componerlo.

La tormenta de 1990 nos sorprendió con el Telescopio Espacial Hubble recién colocado en su órbita pero con un defecto óptico que le impedía alcanzar la increíble calidad que tuvo tras su reparación en 1994. Sin embargo, las condiciones sí que fueron favorables en 2010, cuando la misión Cassini llevaba ya un tiempo orbitando Saturno con sus instrumentos de última generación. Así, no sólo pudimos obtener en esta ocasión imágenes fabulosas como las que abren este post, sino que también pudimos descubrir las descargas eléctricas probablemente asociadas al desarrollo de la gigantesca tormenta. Los rayos, para entendernos, aunque en su versión en ondas de radio, ya que la luz visible que despiden no fue captada por ningún instrumento. Los detectores infrarrojos también pusieron sobre la mesa una serie de características que habían pasado desapercibidas en eventos anteriores porque carecíamos de los instrumentos adecuados. La tormenta de 2010 generó un enorme calentamiento, de unos 70º, en la estratosfera del planeta. Esta zona caliente ha seguido una evolución peculiar y ha ido relajándose muy poco a poco durante los años siguientes. Aunque seguramente la explicación última del fenómeno de las tormentas está en las profundas nubes de agua, el efecto sobre la alta atmósfera es también una pieza importante para comprender este fenómeno y sus implicaciones para la dinámica general del planeta.

Todo esto nos lleva de vuelta al comienzo de esta entrada. La propia tormenta, generada por las causas que fuera y mediante el mecanismo que aún no podemos vislumbrar del todo, ha tenido un efecto medible en el balance de energías del planeta. Por un lado, mediante el intenso calentamiento estratosférico que generó, llegó a aumentar casi un 10% la emisión de energía del planeta. Por otro lado, aumentando el albedo o su capacidad para reflejar la luz solar, también redujo significativamente la cantidad de luz solar que penetraba en el interior. Dado que este es un fenómeno que se repite cada año de Saturno, esto afecta por ejemplo a las estimaciones que realizamos sobre la fuente de energía interna del propio planeta. Cuando pasa la tormenta, en resumen, aún nos quedan por responder más preguntas de las que inicialmente teníamos.

Referencias

• The Great White Spot and disturbances in Saturn’s equatorial atmosphere during 1990; A. Sánchez-Lavega et al.; Nature 353, 397-401; doi:10.1038/353397a0
• Deep winds beneath Saturn’s upper clouds from a seasonal long-lived planetary-scale storm; A. Sánchez-Lavega et al.; Nature 475, 71-74 (2011); doi:10.1038/nature10203.
• A giant thunderstorm on Saturn; G. Fischer et al. Nature 475, 75–77 (2011); d.o.i.: 10.1038/nature10205
• Thermal Structure and Dynamics of Saturn’s Northern Springtime Disturbance; Leigh N. Fletcher et al.; Science 332, 1413 (2011); doi: 10.1126/science.1204774
• Atmospheric dynamics of Saturn’s 2010 giant storm; E. García-Melendo et al.; Nature Geoscience, 6, 525-529 (2013), doi:10.1038/ngeo1860.
• Moist convection in hydrogen atmospheres and the frequency of Saturn’s giant storms; Cheng Li and Andrew P. Ingersoll; Nature Geosciences, 8, 398-403 (2015).
• Saturn’s Giant Storm and global radiant energy; Liming Li et al.; Geophysical Research Letters, 42, 2144-2148 (2015).