Tormenta oscura en Neptuno invierte la dirección derramando un fragmento.
Los astrónomos que utilizaron el telescopio espacial Hubble de la NASA observaron un misterioso vórtice oscuro en Neptuno alejarse abruptamente de una posible muerte en el gigante planeta azul.
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| Esta instantánea del telescopio espacial Hubble del dinámico planeta azul-verde Neptuno revela una monstruosa tormenta oscura [centro superior] y la aparición de una mancha oscura más pequeña cercana [superior derecha]. El vórtice gigante, que es más ancho que el Océano Atlántico, viajaba hacia el sur hacia una ruina segura por las fuerzas atmosféricas en el ecuador cuando de repente dio un giro en U y comenzó a retroceder hacia el norte. La cámara de campo amplio 3 del Hubble capturó esta imagen de luz visible el 7 de enero de 2020, al mismo tiempo que un punto oscuro ligeramente más pequeño apareció misteriosamente cerca. Ese lugar desapareció unos meses después. La característica más pequeña puede haber sido una parte de la tormenta gigante que se rompió cuando el vórtice más grande se acercó al ecuador. Hubble descubrió la tormenta gigante en septiembre de 2018 en el hemisferio norte de Neptuno. La característica tiene aproximadamente 4,600 millas de ancho. El ancho estimado del lugar más pequeño es de 3.900 millas. La gran tormenta es la cuarta mancha oscura transitoria que Hubble ha observado desde 1993. La nave espacial Voyager 2 de la NASA captó por primera vez dos características oscuras en el hemisferio sur de Neptuno en 1989 cuando la Voyager sobrevolaba el planeta distante. Esas tormentas habían desaparecido cuando Hubble miró a Neptuno en 1994. Sin embargo, Hubble detectó dos nuevos puntos oscuros en el hemisferio norte del planeta en 1994 y 1996. No está claro cómo se forman estas tormentas. Sus nubes pueden estar elevándose a altitudes más altas, en comparación con las regiones circundantes en la atmósfera del gigante gaseoso. El color azul predominante de Neptuno se debe a la absorción de luz roja por la atmósfera rica en metano del distante planeta. Créditos: NASA, ESA, STScI, M.H. Wong (Universidad de California, Berkeley) y L.A. Sromovsky y P.M. Fry (Universidad de Wisconsin-Madison). |
La tormenta, que es más ancha que el Océano Atlántico, nació en el hemisferio norte del planeta y fue descubierta por Hubble en 2018. Un año más tarde, las observaciones mostraron que comenzó a desplazarse hacia el sur, hacia el ecuador, donde se espera que tales tormentas desaparezcan de la vista. Para sorpresa de los observadores, Hubble detectó el cambio de dirección del vórtice en agosto de 2020, doblándose hacia el norte. Aunque el Hubble ha rastreado puntos oscuros similares durante los últimos 30 años, este comportamiento atmosférico impredecible es algo nuevo para ver.
Igual de desconcertante, la tormenta no estaba sola. Hubble detectó otra mancha oscura más pequeña en enero de este año que apareció temporalmente cerca de su primo más grande. Posiblemente podría haber sido una parte del vórtice gigante que se rompió, se alejó y luego desapareció en observaciones posteriores.
"Estamos entusiasmados con estas observaciones porque este fragmento oscuro más pequeño es potencialmente parte del proceso de interrupción de la mancha oscura", dijo Michael H. Wong de la Universidad de California en Berkeley. "Este es un proceso que nunca se ha observado. Hemos visto algunos otros puntos oscuros reaparecer y desaparecer, pero nunca hemos visto nada interrumpido, a pesar de que fue predicho en simulaciones por computadora".
La gran tormenta, que tiene 4,600 millas de diámetro, es la cuarta mancha oscura que Hubble ha observado en Neptuno desde 1993. Otras dos tormentas oscuras fueron descubiertas por la nave espacial Voyager 2 en 1989 mientras volaba por el planeta distante, pero habían desaparecido antes que Hubble. podría observarlos. Desde entonces, solo Hubble ha tenido la nitidez y la sensibilidad en la luz visible para rastrear estas características esquivas, que han aparecido secuencialmente y luego se han desvanecido durante una duración de aproximadamente dos años cada una. Hubble descubrió esta última tormenta en septiembre de 2018.
Mal tiempo.
Los vórtices oscuros de Neptuno son sistemas de alta presión que pueden formarse en latitudes medias y luego migrar hacia el ecuador. Comienzan permaneciendo estables debido a las fuerzas de Coriolis, que hacen que las tormentas del hemisferio norte giren en el sentido de las agujas del reloj, debido a la rotación del planeta. (Estas tormentas son diferentes a los huracanes en la Tierra, que giran en sentido antihorario porque son sistemas de baja presión). Sin embargo, cuando una tormenta se desplaza hacia el ecuador, el efecto Coriolis se debilita y la tormenta se desintegra. En simulaciones por computadora realizadas por varios equipos diferentes, estas tormentas siguen un camino más o menos recto hacia el ecuador, hasta que no hay efecto Coriolis que las mantenga unidas. A diferencia de las simulaciones, la última tormenta gigante no migró a la "zona de muerte" ecuatorial.
"Fue realmente emocionante ver a este actuar como se supone que debe actuar y luego, de repente, simplemente se detiene y retrocede", dijo Wong. "Eso fue sorprendente".
Punto oscuro Jr.
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| La mancha oscura más pequeña en esta imagen del Hubble puede haber sido una parte de la tormenta gigante que se rompió cuando el vórtice más grande se acercó al ecuador. Hubble descubrió la tormenta gigante en septiembre de 2018 en el hemisferio norte de Neptuno. La característica grande tiene aproximadamente 4,600 millas de ancho. El ancho estimado del lugar más pequeño es de 3.900 millas. Créditos: NASA, ESA, STScI, M.H. Wong (Universidad de California, Berkeley) y L.A. Sromovsky y P.M. Fry (Universidad de Wisconsin-Madison). |
Sin embargo, el momento de la aparición de la mancha más pequeña fue inusual. "Cuando vi por primera vez la mancha pequeña, pensé que la más grande estaba siendo interrumpida", dijo Wong. "No pensé que se estaba formando otro vórtice porque el pequeño está más hacia el ecuador. Así que está dentro de esta región inestable. Pero no podemos probar que los dos estén relacionados. Sigue siendo un completo misterio.
"También fue en enero cuando el vórtice oscuro detuvo su movimiento y comenzó a moverse hacia el norte nuevamente", agregó Wong. "Tal vez al deshacerse de ese fragmento, eso fue suficiente para evitar que se moviera hacia el ecuador".
Los investigadores continúan analizando más datos para determinar si los restos de "dark spot jr." persistió durante el resto de 2020.
Tormentas oscuras aún desconcertantes.
Todavía es un misterio cómo se forman estas tormentas, pero este último vórtice oscuro gigante es el mejor estudiado hasta ahora. La apariencia oscura de la tormenta puede deberse a una capa elevada de nubes oscuras y podría estar informando a los astrónomos sobre la estructura vertical de la tormenta.
Otra característica inusual de la mancha oscura es la ausencia de nubes compañeras brillantes a su alrededor, que estaban presentes en las imágenes del Hubble tomadas cuando se descubrió el vórtice en 2018. Aparentemente, las nubes desaparecieron cuando el vórtice detuvo su viaje hacia el sur. Las nubes brillantes se forman cuando el flujo de aire se perturba y se desvía hacia arriba sobre el vórtice, lo que hace que los gases probablemente se congelen en cristales de hielo de metano. La falta de nubes podría estar revelando información sobre cómo evolucionan las manchas, dicen los investigadores.
Ojo meteorológico en los planetas exteriores.
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| Hubble en órbita libre, imagen del autor. Crédito: NASA/ESA & Hubble. |
Los objetivos clave de OPAL son estudiar los cambios estacionales a largo plazo, así como capturar eventos comparativamente transitorios, como la aparición de manchas oscuras en Neptuno o potencialmente en Urano. Estas tormentas oscuras pueden ser tan fugaces que en el pasado algunas de ellas pueden haber aparecido y desaparecido durante brechas de varios años en las observaciones del Hubble de Neptuno. El programa OPAL asegura que los astrónomos no se perderán otro.
"No sabríamos nada sobre estos últimos puntos oscuros si no fuera por el Hubble", dijo Simon. "Ahora podemos seguir la gran tormenta durante años y observar su ciclo de vida completo. Si no tuviéramos el Hubble, podríamos pensar que la Gran Mancha Oscura vista por la Voyager en 1989 todavía está en Neptuno, al igual que la Gran Mancha Roja de Júpiter . Y no hubiéramos sabido acerca de los otros cuatro lugares que Hubble descubrió ". Wong presentará los hallazgos del equipo el 15 de diciembre en la reunión de otoño de la American Geophysical Union.
El telescopio espacial Hubble es un proyecto de cooperación internacional entre la NASA y la ESA (Agencia Espacial Europea). El Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, administra el telescopio. El Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial (STScI) en Baltimore, Maryland, lleva a cabo las operaciones científicas del Hubble. STScI es operado para la NASA por la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía en Washington, D.C.
Créditos: NASA, ESA, M.H. Wong (Universidad de California, Berkeley) y A. Simon (Centro de vuelo espacial Goddard de la NASA)
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Contactos científicos:
Michael H. Wong
Universidad de California, Berkeley, California
Amy Simon
Centro de vuelo espacial Goddard de la NASA, Greenbelt, Maryland
Enlaces relacionados:
• Publicado en HubbleSite el 15 de diciembre del 2020, enlace publicación.
