L’Esagono di Saturno, Sempre più Misterioso

L’Esagono di Saturno, Sempre più Misterioso

La missione Cassini ha rivelato una sorprendente struttura che si innalza al polo nord di Saturno all’approssimarsi della stagione estiva: un vortice enigmatico di forma esagonale a elevata altitudine, simile al famoso esagono già osservato più in profondità tra le nubi del pianeta gigante. Potrebbe trattarsi di un’unica struttura imponente e torreggiante che si innalza per centinaia di chilometri.

Quando la sonda Cassini è arrivata presso il sistema di Saturno nel 2004, l’emisfero meridionale del pianeta godeva della stagione estiva, mentre quello settentrionale si trovava nel mezzo dell’inverno. La sonda osservò un vasto, caldo vortice a elevata altitudine al polo sud, ma nulla al polo nord ad altitudini così elevate. Ora un nuovo studio ha permesso di individuare prove della presenza di un vortice nord-polare che si forma nell’alta atmosfera dell’emisfero nord di Saturno all’arrivo della stagione estiva. Il vortice caldo si trova centinaia di chilometri al di sopra delle nubi, in uno strato di atmosfera noto come stratosfera, e si rivela una sorpresa inaspettata.

“Sembra che i bordi di questo vortice appena scoperto siano esagonali, e che coincidano con una formazione nuvolosa bizzarra e ben nota che possiamo osservare più in profondità nell’atmosfera di Saturno”, spiega Leigh Fletcher dell’University of Leicester, a guida dello studio. “O un esagono si è prodotto spontaneamente e in maniera identica a due differenti altitudini, una più in basso nelle nubi e una più in alto nella stratosfera, oppure l’esagono è in effetti una struttura torreggiante che si innalza in verticale per varie centinaia di chilometri”. Il misterioso esagono del pianeta gigante è stato scoperto dalla sonda Voyager negli anni ’80 ed è oggetto di studio da decenni.

Le sue proprietà sono state rivelate in dettaglio dalla sonda Cassini, che lo ha osservato in molteplici lunghezze d’onda, dall’ultravioletto all’infrarosso, utilizzando strumenti come il Composite Infrared Spectrometer (CIRS). Tuttavia all’inizio della missione questo strumento non poteva penetrare nella stratosfera dell’emisfero settentrionale, che ha temperature attorno a -158 gradi Celsius: queste regioni a elevata altitudine erano rimaste relativamente inesplorate. “Un anno su Saturno dura circa 30 anni terrestri, pertanto gli inverni sono lunghi”, aggiunge Sandrine Guerlet del Laboratoire de Météorologie Dynamique, Francia. “Saturno ha iniziato a emergere dalle profondità dell’inverno settentrionale nel 2009 e gradualmente si è riscaldato quando nell’emisfero nord si è avvicinata la stagione estiva”. Processi in atto nell’atmosfera di Saturno hanno accelerato questo riscaldamento e la temperatura in crescita ha permesso ai ricercatori di studiare il nuovo vortice polare in luce infrarossa.

“Abbiamo potuto utilizzare lo strumento CIRS per esplorare la stratosfera settentrionale per la prima volta, dal 2014 in poi”, aggiunge Guerlet. “Quando il vortice è diventato sempre più visibile, abbiamo notato i suoi bordi esagonali e abbiamo capito che stavamo osservando l’esagono preesistente ad altitudini più elevate del previsto”. Questo suggerisce che i due poli di Saturno si comportino in modo molto differente: non erano presenti esagoni al polo sud, nè al di sopra della coltre nuvolosa nè al di sotto, quando la zona era stata osservata da Cassini durante l’estate nell’emisfero meridionale.

“Questo potrebbe significare che esiste una fondamentale asimmetria tra i poli di Saturno che non abbiamo ancora compreso, oppure potrebbe significare che il vortice nord-polare si stava ancora sviluppando durante le nostre ultime osservazioni e sta continuando a farlo dopo la fine della missione Cassini”, aggiunge Fletcher. La missione Cassini ha avuto termine nel Settembre 2017. La presenza di una formazione a esagono nella stratosfera di Saturno, centinaia di chilometri al di sopra delle nubi, suggerisce che abbiamo ancora molto da imparare sulle dinamiche in atto nell’atmosfera del gigante gassoso. In realtà una singola struttura esagonale torreggiante che si innalza attraverso l’atmosfera dovrebbe essere improbabile dato che le condizioni dei venti variano in modo considerevole con l’altitudine.

Comprendere in che modo e perché il vortice nord-polare abbia assunto questa misteriosa e affascinante forma a esagono ci aiuterà a capire come i fenomeni in atto in profondità in un’atmosfera planetaria possano influenzare l’ambiente al di sopra, un argomento di particolare interesse per gli scienziati che cercano di comprendere i meccanismi del trasporto dell’energia nelle atmosfere dei pianeti. “L’esagono settentrionale di Saturno è una formazione iconica in uno dei pianeti più carismatici del Sistema Solare: scoprire che conserva ancora grandi misteri è molto entusiasmante”, conclude Nicolas Altobelli, Project Scientist all’ESA per la missione Cassini-Huygens.
[ Barbara Bubbi ]

Credit: NASA/JPL-Caltech/SSI/Hampton University

https://phys.org/news/2018-09-saturn-famous-hexagon-tower-clouds.html