Un equipo español descubre por primera vez una onda decagonal en el polo sur de Saturno

¿La investigación es de buena calidad? 

“Sí, los miembros del equipo investigador son conocidos de hace mucho tiempo y su reputación les precede. El artículo tiene dos partes: una es la descripción de lo observado y otra, la interpretación del fenómeno. Usa, además, observaciones de varios observatorios, incluyendo al telescopio espacial Hubble, lo que hace que el trabajo sea exquisito. Calar Alto participó con el instrumento PlanetCam del telescopio de 2,2 m, con observaciones obtenidas entre el 29 de agosto y el 1 de septiembre de 2025”.  

¿Es la primera vez que se descubre esta onda decagonal en Saturno? 

“Esta es la primera vez que se caracteriza una onda decagonal en el hemisferio sur de Saturno, si bien es importante tener en cuenta que la misión espacial Cassini observó en 2004 una estructura parcial en el mismo hemisferio. Esta vez sí es la primera vez que se puede caracterizar, ya que se ha podido medir su dinámica. Se mueve a una velocidad de unos 2,5m/s, los vértices oscilan longitudinalmente con un periodo de 32 días, recordando al hexágono del hemisferio norte, aunque parece más complejo. Ojo: no debe mezclarse con la estructura del norte, pues aunque geométricamente hay cierta similitud (son estructuras poligonales), esta última es mucho más estable desde hace décadas. La del hemisferio sur podría ser transitoria”.  

¿Cómo encaja con la evidencia existente? 

“El descubrimiento encaja con los modelos de la dinámica de la atmósfera de Saturno. Dichos modelos podrían explicar la formación del conocido hexágono del hemisferio norte como consecuencia de los intensos jets que generan ondas de estructura poligonal, por lo que el decágono observado es compatible. Lo interesante de esta nueva estructura es que parece ser reciente y parece ser temporal”. 

¿Qué implicaciones tiene?  

“Al ser una estructura nueva, nos proporciona un nuevo laboratorio para estudiar la atmósfera de Saturno. Muchas veces en astrofísica no podemos modular un experimento en un laboratorio y esperar qué pasa, por eso, cuando el universo nos muestra este tipo de fenómenos es una oportunidad para estudiarlos y entender mejor el mecanismo que los produce”. 

¿Tiene alguna limitación importante que haya que tener en cuenta?  

“Los modelos que se explican en el artículo son una primera aproximación para explicar por qué se ha formado, pero todavía serán necesarias más observaciones combinadas para determinar de un modo más preciso los modelos que expliquen el mecanismo que ha dado lugar a este fenómeno”. 

Excelente trabajo que agrupa observaciones de astroaficionados y de misiones espaciales, coordinado por el grupo de ciencias de la Universidad del País Vasco, líder mundial en el estudio de atmósferas planetarias, y en particular, de la dinámica de nubes en Saturno, Marte y otros planetas.  

En este estudio se presenta el descubrimiento y el estudio detallado de un nuevo fenómeno atmosférico, un decágono en las nubes de Saturno, nunca antes observado. Este descubrimiento es un gran ejemplo de colaboración entre observadores aficionados y científicos profesionales que trabajan en misiones espaciales, y tiene muchas implicaciones para nuestro entendimiento de los modelos atmosféricos de otros planetas. El estudio abre la puerta a observar este tipo de fenómenos durante más tiempo y con nuevas misiones espaciales futuras para entender si estos eventos son solo temporales o pueden reproducirse de manera estable en el tiempo, con grandes implicaciones para el equilibrio termodinámico del polo sur de Saturno, y por extensión, a otros planetas gigantes. 

Se trata de una observación y una investigación muy interesante, porque la existencia de ondas estacionarias con forma de hexágono exclusivamente en las nubes del polo norte de Saturno parecía indicar que era un fenómeno único, y que había una fuerte y desconocida asimetría entre los dos polos del planeta. Este descubrimiento de una estructura decagonal en el polo sur demuestra que no hay una diferencia fundamental, digamos cualitativa, sino solo cuantitativa entre ambos polos, tal como predecían tanto varios modelos numéricos como algunos experimentos en laboratorio utilizando fluidos en rotación.

Demuestra que se forman estructuras poligonales de modo natural en las fronteras de los fuertes vientos zonales (a lo largo de bandas paralelas al ecuador) cuando estas bandas se estrechan en altas latitudes, debido a fenómenos de turbulencia y cizalladura. Una analogía cotidiana podría ser la turbulencia y los remolinos circulares que ocurren al agitar una taza de café. El número preciso de vértices, según predecían esos estudios, podría ser 6, como se había observado en el polo norte de Saturno, o mayor o menor dependiendo de los valores concretos de los vientos zonales, la profundidad de estos chorros, la latitud a la que se encuentran, la rotación y el radio del planeta, etc. Y esto es exactamente lo que este estudio está confirmando.

Ahora, esta observación abre puertas interesantes para ahondar en nuestro conocimiento de la enigmática atmósfera de los planetas gigantes. En concreto será interesante seguir observando esta estructura decagonal para averiguar su estabilidad en el tiempo; por ejemplo, el hexágono del hemisferio norte es muy estable, pero los vientos zonales en el hemisferio sur son más débiles. O para saber si el origen de esta está ligada a anticiclones cercanos, o si fuese al revés, que estas nubes poligonales fueran generadoras de ciclones y anticiclones adyacentes.

También va a ser un banco de pruebas excelente para esclarecer finalmente cuál de los distintos modelos físicos que se vienen proponiendo para explicar el hexágono del polo norte es el más correcto, pues dicho modelo debería poder predecir y explicar los detalles de ambos fenómenos en ambos polos como parte de una explicación integradora.

Más aún, esos modelos, validados por estas observaciones, nos permitirían entonces deducir propiedades aún desconocidas de las nubes de Saturno y de la rotación diferencial del planeta y de la conexión entre el techo de las nubes y las profundidades de este planeta gaseoso, y aplicarlos a otros planetas, como Júpiter o Venus, donde también se han observado estructuras estables cerca de sus vórtices polares.

En las imágenes de zona polar norte de Saturno se observa una estructura única en forma de hexágono, presente al menos desde que Voyager tomo las primeras imágenes cercanas en 1980. Las atmósferas de Júpiter y Saturno, planetas gaseosos que giran rápidamente con periodos de aproximadamente 10 horas, se caracterizan por la presencia de rápidos vientos zonales (en dirección paralela al ecuador). El hexágono resulta visible debido a que un rápido chorro de corriente cercano al polo se desvía meridionalmente formando una onda estable que arrastra con ella a las nubes que trazan el movimiento de los vientos. Cassini permitió estudiar con detalle esta onda, que se manifiesta desde la troposfera hasta zonas más altas de la atmósfera.

En este trabajo se muestra cómo desde 2023, una estructura análoga ha aparecido en la zona subpolar del hemisferio sur, esta vez en forma de decágono. En el trabajo se describen exhaustivamente las propiedades de esta nueva estructura a diferentes alturas de la atmósfera (que pueden caracterizarse en imágenes tomadas con distintos filtros). A diferencia del hexágono, el decágono no permanece estable con relación al planeta, sino que sus vértices van desplazándose hacia el este, de forma no totalmente regular, sino mostrado una oscilación de 32 días.

El trabajo proporciona nuevas claves para entender por qué los gigantes gaseosos tienden a sostener estructuras periódicas en sus regiones polares (que en Júpiter se manifiestan como un conjunto regular de vórtices). En el caso de hexágono, se postuló inicialmente que podía haber sido generado por la interacción del chorro de corriente con un vórtice, aunque la perturbación ondulatoria ha sobrevivido al vórtice que quizá la generó. Ahora, en el sur, se observa un vórtice cercano al decágono, y en este trabajo se analiza mediante simulaciones la posibilidad de que sea el origen de la nueva estructura decagonal. Futuras observaciones nos permitirán conocer si el decágono generado ahora es tan estable como el hexágono en el norte. En cualquier caso, de momento este estudio abre el camino a nuevos análisis que nos permitirán comprender mejor la interesante dinámica de estas atmósferas.