Así se ve el cambio de estación en Saturno: comienza el otoño y dura 7 años terrestres

El telescopio espacial James Webb puede recopilar hasta 57 GB de datos científicos por día, dependiendo del objetivo que esté observando. Esto equivale a unas 10.000 fotografías por día. Ahora, gracias a las observaciones realizadas con este telescopio sobre Saturno durante noviembre de 2022, un equipo dirigido por científicos de la Universidad de Leicester observó la llegada del otoño al planeta anillado analizando una corriente de aire del tamaño de un planeta.

"Ninguna nave espacial ha estado presente antes para explorar el final del verano y el otoño del norte de Saturno, por lo que esperamos que este sea solo el punto de partida - explica en un comunicado la profesora de la Escuela de Física y Astronomía de la Universidad de Leicester, Leigh Fletcher -. La calidad de los nuevos datos del JWST es simplemente impresionante: en un breve conjunto de observaciones, hemos podido continuar el legado de la misión Cassini en una temporada saturniana completamente nueva, observando cómo los patrones climáticos y la circulación atmosférica responden a la cambiante luz del sol."

Los astrónomos hicieron sus observaciones de Saturno utilizando el Instrumento de Infrarrojo Medio (MIRI) del JWST, que les permitió observar la atmósfera del planeta en longitudes de onda de luz infrarrojas justo fuera de la capacidad de nuestros ojos. MIRI permitió al equipo medir la temperatura de la atmósfera de Saturno y ver las huellas de las sustancias químicas que contiene, midiendo su abundancia.

El gigante gaseoso, sexto planeta desde el Sol y conocido por sus llamativos anillos de hielo, experimenta estaciones igual que la Tierra porque, al igual que nuestro planeta, está inclinado con respecto al Sol. La diferencia es que Saturno tarda 29,4 años terrestres en orbitar alrededor del Sol, lo que da lugar a estaciones que duran alrededor de 7,5 años terrestres. Estas nuevas observaciones del JWST brindan a los científicos una nueva visión de esas prolongadas estaciones y los fenómenos que entran en juego cuando comienzan a cambiar.

Autumn is starting here in the UK, just like it is for Saturn’s northern hemisphere. @LeighFletcher and colleagues @PhysicsUoL have used @NASAWebb to find out what that looks like on the ringed planet.

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📷 NASA/ESA/Univ. Leicester/L.N. Fletcher/O. King pic.twitter.com/dQ5KM6rMzp

— UoL Press Office (@UoLPressOffice) September 12, 2023

Las nuevas observaciones del JWST se han recopilado en una animación que muestra cómo la apariencia del gigante gaseoso cambia en diferentes longitudes de onda de luz, del mismo modo que el cambio del verano al otoño se puede ver en el color amarillento de las hojas de los árboles aquí en la Tierra.

En las imágenes, las emisiones térmicas del polo norte del planeta están representadas en azul brillante, mientras que el color amarillo representa partes brillantes y cálidas de la atmósfera de Saturno. El contraste de temperaturas se puede ver en las áreas de color púrpura, que representan partes más frías y más oscuras de la atmósfera del planeta.

También se ve en los datos del JWST un ciclón polar de 1.500 kilómetros de ancho en el polo norte de Saturno. Está rodeado por una amplia región de gases cálidos que se observaron mientras se acumulaban durante la primavera en el hemisferio norte de Saturno, llamada vórtice estratosférico del polo norte.

Saturno fue elegido como uno de los primeros objetivos del sistema solar para que el JWST probara las capacidades del telescopio de 10 mil millones de euros porque representa un desafío para los pequeños campos de visión del instrumento MIRI. Este instrumento solo puede observar una pequeña porción de Saturno a la vez debido a lo brillante que es el planeta en comparación con algunos de sus otros objetivos, que a menudo se encuentran a miles de millones de años luz de distancia.

"El telescopio James Webb puede ver longitudes de onda de luz que eran inaccesibles para cualquier nave espacial anterior, produciendo un conjunto de datos exquisito que abre el apetito para los años venideros – concluye Fletcher-. Este trabajo en Saturno es solo el primero de un programa de observaciones de los cuatro planetas gigantes, y el telescopio está proporcionando una capacidad más allá de cualquier cosa que hayamos tenido en el pasado... si podemos obtener tantos nuevos hallazgos a partir de una sola observación de un mundo único, imaginad qué descubrimientos nos esperan?"

Los resultados del estudio se han publicado en el Journal of Geophysical Research Planets.