Científicos de Johns Hopkins modelan el interior de Saturno

El campo magnético de Saturno visto en la superficie.
Crédito: Ankit Barik / Universidad Johns Hopkins.

Los investigadores simulan las condiciones necesarias para el campo magnético único del planeta

Las nuevas simulaciones de la Universidad Johns Hopkins (JHU) ofrecen una mirada intrigante al interior de Saturno. Estas sugieren que una gruesa capa de lluvia de helio influye en el campo magnético del planeta.

Los modelos, publicados esta semana en AGU Advances , también indican que el interior de Saturno puede presentar temperaturas más altas en la región ecuatorial. A su vez presenta temperaturas más bajas en las latitudes altas en la parte superior de la capa de lluvia de helio.

Es notoriamente difícil estudiar las estructuras interiores de los grandes planetas gaseosos, y los hallazgos avanzan el esfuerzo por mapear las regiones ocultas de Saturno.

«Al estudiar cómo se formó Saturno y cómo evolucionó con el tiempo, podemos aprender mucho sobre la formación de otros planetas similares del Sistema Solar. Pero también, de aquellos más allá», dijo la coautora Sabine Stanley de la Universidad Johns Hopkins (JHU), una Física Planetaria.

Un campo magnético casi perfectamente simétrico

Saturno se destaca entre los planetas de nuestro Sistema Solar porque su campo magnético parece ser casi perfectamente simétrico alrededor del eje de rotación. Las mediciones detalladas del campo magnético obtenidas de las últimas órbitas de la misión Cassini brindan una oportunidad para comprender mejor el interior profundo del planeta. Allí se genera el campo magnético, dijo la autora principal Chi Yan, candidata a doctorado en Johns Hopkins.

Investigando el mecanismo de la dínamo en Saturno

Yan y Stanley alimentaron datos recopilados por la misión Cassini en poderosas simulaciones por computadora similares a las utilizadas para estudiar el tiempo y el clima. Así, exploraron qué ingredientes son necesarios para producir la dínamo, el mecanismo de conversión electromagnética, que podría explicar el campo magnético de Saturno.

«Una cosa que descubrimos fue cuán sensible era el modelo a cosas muy específicas como la temperatura», dijo Stanley. Ella también es profesora distinguida de Bloomberg en JHU del Departamento de Ciencias Planetarias y de la Tierra y el Sector de Exploración Espacial del APL. “Y eso significa que tenemos una sondeo realmente interesante del interior profundo de Saturno hasta 20.000 kilómetros hacia abajo. Es una especie de visión de rayos X».

Interior de Saturno con capa insoluble de helio estratificada de forma estable. 
Crédito Imagen:
Yi Zheng (Programa de Artes Extremas HEMI / MICA
).

Un hallazgo sorprendente

Sorprendentemente, estas simulaciones sugieren que en realidad podría existir un ligero grado de no simetría axial cerca de los polos norte y sur de Saturno.

«Aunque las observaciones que tenemos de Saturno parecen perfectamente simétricas, en nuestras simulaciones por computadora podemos interrogar completamente el campo», dijo Stanley.

Sería necesaria la observación directa en los polos para confirmarlo. Pero el hallazgo podría tener implicaciones para comprender otro problema que ha molestado a los científicos durante décadas. Este es, cómo medir la velocidad a la que gira Saturno, o, en otras palabras, la duración de un día en el planeta.

Este proyecto se llevó a cabo utilizando recursos computacionales en el Centro de Computación de Investigación Avanzada de Maryland (MARCC).

Fuente: Universidad Johns Hopkins.

Artículo original: «Johns Hopkins Scientists Model Saturn’s Interior«. May 5, 2021.

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