Os astrônomos a conheceram graças à Voyager 2, quando a sonda sobrevoou o polo norte de Saturno em 1981. A gigantesca tempestade de 6 lados foi novamente vista pela Cassini-Huygens, a sonda, a partir de 2004, registrou centenas de vezes esse turbilhão de ventos, mas jamais se soube o responsável por seu formato peculiar. O causador do Hexágono de Saturno pode estar nas profundezas da atmosfera do planeta.
Imagem do Hexágono de Saturno, iluminado pelo Sol, feita pela sonda Cassini em dezembro de 2016.Fonte: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute
Como outros gigantes gasosos, Saturno têm bandas de circulação atmosférica reveladas pelas diferentes faixas coloridas: as mais claras são formações de nuvens originadas de correntes de gases quentes que sobem e as escuras são de gases descendentes. Os ventos podem chegar a 1,8 mil km/h no Equador do planeta.
Em seus sobrevoos, a Cassini-Huygens revelou que as faixas espirais de nuvens penetram profundamente na atmosfera do planeta, descendo mais de 6 mil quilômetros. Os dados enviados pela sonda antes que ela se desintegrasse mostraram que a pressão na atmosfera de Saturno pode chegar a 100 mil bars; a luz do Sol alcança apenas a região na alta atmosfera, onde a pressão é de apenas 1 bar (a mesma ao nível do mar na Terra).
Tempestade gigante em 3D
Usando essas e outras informações enviadas pela Cassini, pesquisadores da Harvard University criaram um novo modelo atmosférico do planeta em 3D. Os resultados mostraram que a convecção térmica (quando o calor sobe e o frio desce, gerando um movimento cíclico) nas profundezas da atmosfera geraria gigantescos ventos polares. Com isso, a interação entre os diferentes ciclones, anticiclones e fluxos latitudinais em sentidos diferentes criariam o hexágono.
O ponto de partida para o cientista planetário Rakesh Yadav e o geofísico Jeremy Bloxham, autores do estudo, foi o fenômeno conhecido como "ondas de Rossby". Essas ondas, de proporções planetárias, são padrões permanentes da atmosfera de um planeta e dependem da distribuição entre os elementos na superfície, como terra e água, da distância entre o planeta e o Sol, dos movimentos de rotação e translação, da inclinação do eixo planetário etc.
Entre as ideias propostas, uma era aplicar esse conceito usado na Terra à Saturno. Em laboratório, pesquisadores conseguiram em diversas ocasiões que as ondas de Rossby tomassem o padrão hexagonal como as do polo norte de Saturno.
Um modelo para Saturno
Yadav e Bloxham, porém, acreditavam que esse modelo não condizia com as condições do planeta, já que, na Terra, ele é facilmente dimensionável, pois sabemos onde está a superfície do planeta. Saturno nos conta outra história, já que ignoramos como a atmosfera interna do planeta se comporta.
O modelo final simula uma concha que engloba os 10% mais externos do raio de Saturno. A Cassini enviou incontáveis dados sobre as camadas mais altas da atmosfera do planeta, mas quase nada se sabe sobre o que se passa no caminho em direção à superfície. Por isso, os autores do estudo chamam esse modelo de uma "prova de conceito".
“Um cenário semelhante pode ser imaginado para o planeta, no qual a forma hexagonal da tempestade é sustentada por seis vórtices grandes adjacentes, ocultados pela convecção térmica mais caótica nas camadas mais rasas da atmosfera”, dizem os autores no trabalho publicado agora no Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS).
Para Yadav e Bloxham, o novo modelo deve ajudar a aprimorar os estudos não apenas da atmosfera de Saturno como também a de outros planetas gasosos (Júpiter, principalmente).
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