Extrañas señales de radio en Saturno intrigan a los astrónomos

Saturno intriga a los astrónomos; está enviando señales de radio desincronizadas.

El Telescopio Espacial Hubble muestra a Saturno con sus anillos y ambos polos. Crédito: NASA/ESA/STScI/Universidad of Leicester

La nave espacial Cassini de la NASA encontró recientemente que las señales de ondas de radio naturales procedentes del planeta gigante difieren en los hemisferios norte y sur, una división que puede afectar a cómo miden los científicos la duración del día de Saturno. Pero las rarezas no terminan aquí, dijeron los investigadores.

Las variaciones en la señal -que son controladas por la rotación del planeta- también cambian drásticamente con el tiempo, aparentemente en sincronía con las estaciones de Saturno.

“Estos datos van a mostrarnos cómo de extraño es Saturno”, dijo en un comunicado Don Gurnett de la Universidad de Iowa, quien lidera el equipo de instrumentos de ondas de radio y plasma de Cassini, . “Creíamos comprender estos patrones en las ondas de radio en los gigantes gaseosos, dado que en Júpiter fue muy directo. Sin Cassini permaneciendo allí mucho tiempo, los científicos no habrían comprendido que las emisiones de radio de Saturno son muy distintas”.

Saturno se vuelve más extraño

Saturno emite ondas de radio naturales conocidas como Radiación Kilométrica de Saturno (SKR). Aunque estas ondas son inaudibles para el oído humano, para Cassini suenan como estallidos de una sirena de alerta aérea y varían con cada rotación del planeta.

Los científicos de Cassini han convertido las emisiones de ondas de radio variantes de Saturno al rango de audición humana.

Las observaciones de este tipo de patrones de ondas de radio en Júpiter permitieron a los científicos medir la velocidad de rotación del planeta, pero en Saturno la situación se ha vuelto mucho más compleja, dijeron los investigadores.

Cuando la nave espacial Voyager de la NASA visitó Saturno a principios de la década de 1980, las emisiones SKR del planeta indicaron que la duración del día en Saturno era de unas 10,66 horas. Pero más tarde, otra nave -incluyendo la sonda Ulysses y Cassini de NASA/ESA- encontraron que los estallidos de radio variaban de segundos a minutos.

Otras observaciones de Cassini demostraron que las emisiones SKR ni siquiera eran una sola. En realidad son un dúo, pero los dos “cantantes” del planeta están desincronizados.

Las ondas de radio que emanan cerca del polo norte de Saturno tienen un periodo de alrededor de 10,6 horas, mientras que las que proceden del polo sur se repiten cada 10,8 horas, dijeron los investigadores.

Entonces la situación se hizo aún más extraña.

En diciembre, Gurnett y su equipo publicaron un artículo usando datos de Cassini para demostrar que los periodos SKR norte y sur se intercambiaron en marzo de 2010. Es decir, que el periodo sur decreció constantemente y el norte se incrementó, con los dos convergiendo en alrededor de 10,67 horas el pasado marzo.

Esto sucedió siete meses después del equinoccio de primavera de Saturno en agosto de 2009, cuando el Sol brillaba directamente sobre el ecuador del planeta. Desde el cruce, el patrón ha continuado, con el periodo de las emisiones SKR del sur decrementándose y las del norte aumentando, dijeron los investigadores.

Revisión de las señales de Saturno

Ver el extraño cruce de ondas de radio llevó a los científicos de Cassini a revisar las observaciones de visitas previas de Cassini. Encontraron patrones similares en los datos de Voyager de 1980, así como de observaciones de Ulysses tomadas entre 1993 y 2000.

En ambos casos, las variaciones en la emisión de radio diferían de un hemisferio al otro. Y ambos veces, el extraño comportamiento de las ondas de radio llegó a menos de un año de los equinoccios de Saturno, dijeron los investigadores.

Entonces, ¿qué está sucediendo? Los científicos de Cassini no creen que las diferencias en los periodos de las ondas de radio tengan que ver con que los hemisferios de Saturno roten a ritmos distintos en realidad.

Es más probable que los cambios en la señal sean provocados por variaciones en los vientos de gran altura en los hemisferios norte y sur, dijeron los investigadores. El comportamiento de la magnetosfera de Saturno -la burbuja magnética que rodea todo el planeta- también es probable que esté teniendo un impacto, añadieron.

En un estudio distinto, los investigadores usaron observaciones del Telescopio Espacial Hubble de la NASA para encontrar que las auroras en el norte y sur -espectáculos de luz causados por la interacción del viento solar con el campo magnético de Saturno- oscilan arriba y abajo en latitud en un patrón que encajaba con las variaciones SKR, dijeron los investigadores.

Y otro estudio demostró que el campo magnético de Saturno por encima de los dos polos del planeta variaba en el tiempo con las auroras y las emisiones de ondas de radio.

“La lluvia de electrones en la atmósfera que produce las auroras también produce las emisiones de radio y afecta al campo magnético, por lo que los científicos piensan que todas estas variaciones que vemos están relacionadas con la cambiante influencia del Sol sobre el planeta”, dijo Stanley Cowley de la Universidad de Leicester, científico de Cassini y un co-autor de los dos artículos recientes sobre el campo magnético de Saturno.

La nave espacial Cassini de la NASA fue lanzada en 1996 y llegó a Saturno en 2004. También llevaba a bordo el aterrizador Huygens de la ESA, el que aterrizó en Titán, luna de Saturno, poco después de su llegada a la órbita del planeta anillado.

La sonda completó su misión primaria de explorar Saturno, sus anillos y lunas en 2008. Desde entonces, la misión Cassini a Saturno ha sido extendida dos veces, la más reciente hasta 2017.

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