Dos investigadors de la UPC-ESEIAAT reprodueixen la formació de les tempestes polars a Saturn

+
Descarregar

D’esquerra a dreta, Enrique García i Manel Soria

+
Descarregar

Tempesta polar de Saturn del 2018. En el panell superior es mostra una imatge del planeta obtinguda amb el telescopi espacial Hubble el 6 de juny del 2018. Els números 1 i 2 dins del requadre sobre el pol nord assenyalen les dues tempestes principals que apareixen com a núvols blancs. En la part superior del panell inferior es mostren les mateixes tempestes observades pel telescopi espacial projectades sobre un planisferi, mentre que en la seqüència inferior del mateix panell es mostra la interacció entre les dues tempestes simulada per ordinador

El treball forma part d’una col·laboració científica internacional que ha descobert tempestes múltiples a diferents latituds del segon planeta més gran del sistema solar

22/10/2019

Els investigadors Enrique García i Manel Soria, de l’Escola Superior d’Enginyeries Industrial, Aeroespacial i Audiovisual de Terrassa (ESEIAAT) de la Universitat Politècnica de Catalunya · BarcelonaTech (UPC), han desenvolupat un model numèric amb el qual, mitjançant superordinadors, es pot reproduir l’evolució de les tempestes polars a Saturn i identificar les condicions que les han propiciat. El treball s’acaba de publicar a la revista ‘Nature Astronomy’ i  forma part d’un projecte internacional més ampli liderat per l’investigador Agustín Sánchez Lavega, de la Universitat del País Basc (UPB/EHU), en el qual també han participat altres investigadors de la mateixa universitat, amb la col·laboració de la missió espacial Cassini, el telescopi Hubble i una àmplia xarxa d’observadors científics.

Saturn, igual que altres planetes amb atmosfera, és un laboratori natural útil per investigar el clima a la Terra, ja que ens permet estudiar els fenòmens meteorològics que tenen lloc al nostre planeta i posar a prova, sota condicions extremes, els models que s'empren per explicar-los i predir-los.

Ara, els investigadors Enrique García i Manel Soria, de la UPC a Terrassa, han creat un model numèric que permet avaluar i reproduir l’evolució de les tempestes polars que tenen lloc a Saturn i l'energia involucrada en el seu desenvolupament, comparant-les amb els altres tipus de tempestes observades anteriorment.

D’aquesta manera, s’han pogut identificar per primer cop tempestes a diferents latituds d’aquest planeta que es desencadenen per convecció en els núvols profunds d’aigua a uns 200 km per sota dels núvols visibles del planeta dels anells. El gas humit i calent puja amb molta força a l’atmosfera d’hidrogen de Saturn formant núvols molt densos d’amoníac, visibles amb el telescopi.

Enrique García i Manel Soria són professors de l'ESEIAAT i investigadors del Turbulence and Aerodynamics in Mechanical and Aerospace Engineering Research Group (TUAREG) de la UPC i formen part d’un grup de científics internacionals que estudia els fenòmens atmosfèrics a Saturn. El projecte ha involucrat la missió espacial Cassini de les agències espacials nord-americana, europea i italiana, que va estar en òrbita del planeta fins al setembre del 2017. A més, ha comptat amb el telescopi epacial Hubble, la càmera PlanetCam de la UPB/EHU instal·lada a l'Observatori de Calar Alto, les simulacions numèriques realitzades per la UPC i la participació d’una xarxa d'observadors aficionats que han aportat les imatges per seguir dia a dia l'evolució del fenomen.

Taques misterioses a Saturn
Tot va començar la nit del 29 de març del 2018, quan un astrònom aficionat brasiler va capturar amb el seu telescopi la presència d'una petita, però brillant, taca blanca al disc del planeta Saturn, prop del seu pol nord. Pocs dies després la taca es va fer gran, assolint uns 4.000 km de longitud i convertint-se en el detall més destacable del disc del planeta dels anells. Uns dos mesos més tard va aparèixer una segona taca, més cap al nord del planeta, i en els mesos següents de forma seqüencial, una tercera i una quarta taques, molt més a prop de la regió polar, a la vora del famós hexàgon de Saturn, un fenomen que no s’havia observat mai abans.

Durant aquells mesos les taques es van desplaçar a diferents velocitats, arrossegades pels vents atmosfèrics que bufen a Saturn en forts corrents cap a l'est i l’oest. Mentre que la primera taca, situada més al sud, es desplaçava a uns 220 km/hora cap a l'est, la situada més al nord ho feia a uns 20 km/h cap a l'oest. Això va provocar trobades entre elles, passant unes prop de les altres i generant, durant la seva interacció mútua, pertorbacions atmosfèriques que es van propagar envoltant tota la regió polar de Saturn.

Segons afirma Agustín  Sánchez Vega, el científic de la UPB/EHU que lidera aquesta investigació, “és el primer cop que veiem tempestes múltiples en diferents latituds simultàniament. Fins ara havíem vist petites tempestes aïllades que eren o bé petites o bé gegants”.

"A la Terra”, continua Sánchez Lavega, “les tempestes d'aquest tipus duren com a màxim uns dies, però a Saturn, la primera de totes les taques va estar activa més de set mesos. A més, les noves tempestes han estat observades només a l'hemisferi nord (mai s'han vist al sud) i semblen haver seguit el seu ritme de formació d'una cada 30 o 60 anys”.

En aquest descobriment hi han participat Agustín Sánchez Lavega, catedràtic de física de la UPB/EHU, director del Grupo de Ciencias Planetarias (GCP) i premi Euskadi d’investigació 2016; Jon Legarreta, Ricardo Hueso i Teresa del Río Gaztelurrutia, professors titulars de la UPB/EHU, i Santiago Pérez, investigador doctor permanent, del mateix grup de recerca. Enrique García i Manel Soria són professors del Departament de Física de la UPC, dins la divisió d’Enginyeria Aeroespacial, a l’ESEIAAT, i formen part del grup de recerca Turbulence and Aerodynamics in Mechanical and Aerospace Engineering Research Group (TUAREG).