Hexágono de Saturno - Saturn's hexagon

Saturno - hexágono polar norte e vórtice, bem como anéis.
Uma visão mais próxima (2016)

O hexágono de Saturno é um padrão de nuvem aproximadamente hexagonal persistente em torno do pólo norte do planeta Saturno , localizado a cerca de 78 ° N. Os lados do hexágono têm cerca de 14.500 km (9.000 milhas) de comprimento, o que é cerca de 2.000 km (1.200 milhas) a mais do que o diâmetro da Terra . O hexágono pode ter um pouco mais de 29.000 km (18.000 mi) de largura, pode ter 300 km (190 mi) de altura e pode ser um jato feito de gases atmosféricos movendo-se a 320 km / h (200 mph). Ele gira com um período de 10h 39m 24s , o mesmo período que as emissões de rádio de Saturno de seu interior. O hexágono não muda em longitude como outras nuvens na atmosfera visível.

O hexágono de Saturno foi descoberto durante a missão Voyager em 1981 e mais tarde foi revisitado pela Cassini-Huygens em 2006. Durante a missão Cassini , o hexágono mudou de uma cor predominantemente azul para mais dourada. O pólo sul de Saturno não tem hexágono, conforme verificado pelas observações do Hubble . No entanto, ele tem um vórtice e também existe um vórtice dentro do hexágono norte. Várias hipóteses para o padrão de nuvem hexagonal foram desenvolvidas.

Descoberta

O hexágono polar de Saturno foi descoberto pelo Dr. David Godfrey em 1987 a partir da montagem de vistas panorâmicas da missão Voyager de 1981 e foi revisitado em 2006 pela missão Cassini .

A Cassini foi capaz de fazer apenas imagens infravermelhas térmicas do hexágono até que ele passou para a luz do sol em janeiro de 2009. A Cassini também foi capaz de fazer um vídeo do padrão meteorológico hexagonal enquanto viajava na mesma velocidade do planeta, registrando, portanto, apenas o movimento de o hexágono.

Saturno fotografado por meio de um telescópio de 6 "mostrando o hexágono polar

Após sua descoberta, e depois que voltou à luz do sol, astrônomos amadores conseguiram obter imagens do hexágono da Terra, mesmo com telescópios de tamanho modesto.

Cor

2013 e 2017: mudanças de cor do hexágono

Entre 2012 e 2016, o hexágono mudou de uma cor predominantemente azul para uma cor mais dourada. Uma teoria para isso é que a luz do sol está criando neblina porque o pólo é exposto à luz do sol devido à mudança de estação. Essas mudanças foram observadas pela espaçonave Cassini .

Explicações para a forma hexagonal

Imagem em cores falsas da sonda Cassini do vórtice central nas profundezas da formação do hexágono

Uma hipótese, desenvolvida na Universidade de Oxford, é que o hexágono se forma onde há um gradiente latitudinal acentuado na velocidade dos ventos atmosféricos na atmosfera de Saturno. Formas regulares semelhantes foram criadas no laboratório quando um tanque circular de líquido foi girado em velocidades diferentes no centro e na periferia. A forma mais comum era de seis lados, mas formas com três a oito lados também foram produzidas. As formas se formam em uma área de fluxo turbulento entre os dois corpos fluidos rotativos diferentes com velocidades diferentes. Vários vórtices estáveis ​​de tamanho semelhante se formam no lado mais lento (sul) da fronteira do fluido e interagem entre si para se espaçarem uniformemente ao redor do perímetro. A presença dos vórtices influencia a fronteira para se mover para o norte onde cada um está presente e isso dá origem ao efeito polígono. Os polígonos não se formam nos limites do vento, a menos que o diferencial de velocidade e os parâmetros de viscosidade estejam dentro de certas margens e, portanto, não estejam presentes em outros lugares prováveis, como o pólo sul de Saturno ou os pólos de Júpiter.

Outros pesquisadores afirmam que os estudos de laboratório exibem ruas de vórtice , uma série de vórtices em espiral não observados no hexágono de Saturno. Simulações mostram que uma corrente de jato sinuosa localizada, rasa e lenta na mesma direção que as nuvens predominantes de Saturno, é capaz de corresponder aos comportamentos observados do hexágono de Saturno com a mesma estabilidade de fronteira.

O desenvolvimento da instabilidade barotrópica do sistema de jato circumpolar hexagonal do Pólo Norte de Saturno (Jet) mais vórtice do Pólo Norte (NPV) produz uma estrutura de longa vida semelhante ao hexágono observado, o que não é o caso do sistema somente Jet, que foi estudado neste contexto em uma série de artigos na literatura. O vórtice polar norte (NPV), portanto, desempenha um papel dinâmico decisivo para estabilizar os jatos hexagonais. A influência da convecção úmida, que foi recentemente sugerida como estando na origem do sistema de vórtices do pólo norte de Saturno na literatura, é investigada no modelo do modelo barotrópico de rotação de águas rasas e não altera as conclusões.

Um estudo matemático de 2020 no California Institute of Technology, laboratório Andy Ingersoll descobriu que um arranjo geométrico estável dos polígonos pode ocorrer em qualquer planeta quando uma tempestade é cercada por um anel de ventos girando na direção oposta à das próprias tempestades, chamado de anel anticiclônico.

Veja também

Referências

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