As gigantescas tempestades de Saturno deixam pegadas de amônia na baixa atmosfera que persistem por séculos depois que a tempestade se extinguiu.
A cada uma ou duas décadas, Saturno gera uma tempestade verdadeiramente formidável. Ventos rugem a até mil milhas por hora, rastros de nuvens de tempestade envolvem todo o planeta e granizo feito de amônia cai. A tempestade finalmente diminuiu depois de mais de seis meses, mas seu impacto na atmosfera de Saturno durará muito mais tempo, de acordo com um estudo recente de um cientista planetário da Universidade de Michigan. Cheng Li e colegas. Eles descobriram recentemente que as tempestades gigantes de Saturno carregam vapor de amônia profundamente na atmosfera do planeta, onde pode permanecer por séculos, como uma impressão digital marcando a passagem de uma tempestade.
Lee e seus colegas publicaram suas pesquisas no jornal Avanços da ciência.
A enorme tempestade que atravessa a atmosfera do hemisfério norte de Saturno se supera ao circundar o planeta nesta visão em cores verdadeiras da sonda Cassini da NASA.
Arquivo de História Universal/Coleção Global de Imagens/Imagens Getty
Como tempestades gigantes deixam pegadas no céu
A nuvem superior de Saturno consiste principalmente de amônia (um átomo de nitrogênio ligado a três átomos de hidrogênio), flutuando em uma atmosfera de hidrogênio. Em altitudes mais profundas e quentes, as nuvens são principalmente água. Mas em dados do radiotelescópio Very Large Array, Li e seus colegas detectaram emissões de rádio de manchas de amônia presas nas camadas inferiores da atmosfera de Saturno, onde normalmente não deveriam estar.
A amônia estava deslocada à deriva a 43 graus de latitude norte, onde a espaçonave Cassini (RIP) da NASA viu uma tempestade gigante que atingiu o planeta em 2010 (os ventos de Saturno sopram principalmente de leste a oeste, e é por isso que tempestades gigantes tendem a ser longas e estreitas— e por que características estranhas na atmosfera tendem a permanecer na mesma latitude que as gerou).
A tempestade durou pouco mais de seis meses, e Lee e seus colegas dizem que ela carregou amônia de nuvens de grande altitude para as camadas mais baixas da atmosfera – onde agora está presa.
Usando dados do VLA, Lee e seus colegas descobriram várias outras faixas de amônia extraviada na baixa atmosfera de Saturno. Ela coincidiu principalmente com as latitudes das outras cinco grandes tempestades que os astrônomos observaram orbitando Saturno desde 1876. Isso significa que algumas das nuvens de amônia ficaram presas na atmosfera inferior de Saturno por quase 120 anos.
Uma mancha de amônia que Lee e seus colegas detectaram não corresponde a nenhuma das tempestades registradas, então pode ter mais de 150 anos: uma marca nublada de uma tempestade nunca vista por olhos humanos.
Mushballs são a precipitação mais estranha e surpreendente
Parte da explicação pode ser o que Lee e seus colegas chamam de bolas de panqueca: pequenas bolas de neve com uma mistura líquida de amônia e água dentro delas (como Gushers, exceto pelos sabores e veneno também). Bolas de fungos caem das nuvens de tempestade para os escalões superiores das supertempestades de Saturno, levando amônia mais profundamente na atmosfera.
Esta imagem em cores falsas da espaçonave Voyager 1 da NASA revela as nuvens de Saturno em detalhes.
NASA
Após uma tempestade, a atmosfera superior permanece quente por um tempo; Também está seco, depois que deixei cair muita amônia na minha saraivada de bolinhos de cogumelos. Por um tempo, as camadas superiores da atmosfera são muito mais quentes que as camadas inferiores, e esse ar quente e seco age como um cobertor, mantendo as nuvens de amônia presas na camada inferior.
Mesmo uma tempestade tão grande e poderosa quanto as tempestades nodais de Saturno não pode deixar pegadas nas nuvens para sempre. Eventualmente, a turbulência da atmosfera de Saturno fará com que o ar quente da tempestade se misture com o ar mais frio de outras latitudes, e os bancos de nuvens de amônia ficarão livres para subir. Finalmente outra tempestade virá.
Para onde vamos daqui?
Quando Lee e seus colegas estudaram os trechos de amônia aprisionada deixados por tempestades gigantes em Saturno, eles notaram que cada “pegada” tendia a se dividir em duas. Uma mancha de amônia está indo para o norte a partir da latitude da tempestade, enquanto a outra está indo para o sul. Esta é uma das coisas que eles querem estudar mais detalhadamente com observações futuras.
É difícil prever o clima aqui na Terra, muito menos em um mundo alienígena tão turbulento quanto Saturno, mas a história sugere que outra tempestade gigante deve irromper e envolver o planeta nos próximos 10 a 20 anos. Quando isso acontecer, Lee e seus colegas esperam que astrônomos e cientistas planetários estudem como a tempestade se desenvolve e o que acontece com a atmosfera de Saturno depois disso.
Enquanto isso, a equipe planeja observar o hemisfério sul de Saturno em 2025. Os dados do VLA que Li e seus colegas usaram em seu estudo mais recente cobrem apenas o hemisfério norte do planeta, porque agora a inclinação do eixo de Saturno significa que o hemisfério sul está terrivelmente oculto. Atrás dos anéis icônicos do planeta. Em 2025, Saturno estará em um ponto diferente em sua órbita, e os telescópios na Terra poderão ver o hemisfério sul.
Todas as tempestades gigantes que os astrônomos observaram até agora ocorreram no hemisfério norte do planeta, então Lee e seus colegas esperam que, se estiverem certos, não devem ver nenhuma mancha de amônia presa no sul.