Los vórtices gigantes de Júpiter y Saturno podrían revelar claves ocultas de su interior
Las estructuras atmosféricas extremas de Júpiter y Saturno ofrecen nuevas pistas sobre cómo son estos planetas por dentro. Un estudio del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), planteó que la diferencia entre los vórtices polares de ambos gigantes gaseosos depende de la suavidad o rigidez de su interior profundo, una característica invisible desde el exterior.
Durante décadas, las regiones polares de estos planetas representaron uno de los mayores enigmas de la ciencia planetaria. Las misiones espaciales mostraron patrones atmosféricos imponentes. Saturno presenta un único vórtice de gran tamaño con forma hexagonal. Júpiter, en cambio, muestra un vórtice central rodeado por ocho remolinos más pequeños, organizados de forma casi simétrica.
La diferencia resulta llamativa. Ambos planetas tienen tamaños similares y una composición dominada por hidrógeno y helio. Aun así, sus polos se comportan de manera distinta. El equipo del MIT propuso que la explicación no está solo en la atmósfera, sino en la estructura interna de cada planeta.
El estudio, publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences, indicó que la clave se relaciona con la base de los vórtices polares. Esa zona profunda actúa como un límite que condiciona la forma y el crecimiento de los remolinos visibles en la superficie.
Simulaciones desde el caos atmosférico
Para sustentar la hipótesis, los investigadores desarrollaron simulaciones numéricas que partieron de movimientos atmosféricos desordenados. En algunos escenarios, los flujos terminaron fusionándose en un solo vórtice gigante, similar al de Saturno. En otros casos, se mantuvo un sistema de varios remolinos grandes, como el observado en Júpiter.
El factor decisivo fue la naturaleza de la base del vórtice. Los científicos compararon cada remolino con un cilindro giratorio que atraviesa distintas capas del planeta. Cuando esa base se compone de materiales más suaves y livianos, el vórtice no logra crecer sin límite. El resultado permite la coexistencia de varios remolinos, como ocurre en Júpiter.
Si la base está formada por materiales más densos y rígidos, el sistema crece más y absorbe a otros vórtices. Ese proceso da origen a un único ciclón de escala planetaria, como el que domina el polo de Saturno.
La investigadora Wanying Kang, autora del estudio y profesora asistente del MIT, explicó que las propiedades internas influyen directamente en el patrón de fluidos observado en la superficie. El trabajo planteó como escenario posible que Saturno tenga una base más dura que Júpiter.
Datos desde misiones espaciales
La investigación se apoyó en información obtenida por las misiones Juno y Cassini. Juno, en órbita alrededor de Júpiter desde 2016, captó imágenes detalladas del polo norte. Cada vórtice tiene un diámetro cercano a 4.800 kilómetros, casi la mitad del ancho de la Tierra.
Cassini, que finalizó su misión en 2017 tras 13 años de exploración, documentó el famoso vórtice hexagonal del polo norte de Saturno. Esa estructura alcanza unos 29.000 kilómetros de ancho, una dimensión que supera al planeta Tierra.
Jiaru Shi, primer autor del estudio y estudiante de doctorado del MIT, señaló que durante años la comunidad científica intentó entender por qué dos planetas tan parecidos muestran polos tan distintos. Según el análisis, las respuestas podrían estar ocultas bajo las nubes.
Para abordar el problema, el equipo utilizó un modelo bidimensional de dinámica de fluidos. Aunque los vórtices son tridimensionales, la rápida rotación de Júpiter y Saturno provoca que el movimiento del fluido sea casi uniforme a lo largo del eje de rotación. Esa condición permitió simplificar los cálculos sin perder precisión.
Los resultados sugieren que los patrones visibles en la atmósfera funcionan como una ventana hacia el interior de los gigantes gaseosos. Lo que se observa desde el exterior podría indicar cuán suave o rígida es la base profunda de cada planeta y si en Saturno existen materiales más pesados que en Júpiter.
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