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La forma en que el viento sopla en Titán


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Escrito por eor  

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viernes, 15 de junio de 2007

Una simulación de los vientos encontrados por Huygens hace creer a científicos planetarios que la atmósfera entera está circulando como en una banda transportadora. Este enorme sistema móvil de gas transporta el aire caliente del hemisferio meridional al Polo Norte de Titán y hacia atrás de nuevo.

 

 


Representación artística de los vientos en Titán.

Como en cualquier cuerpo con una atmósfera, la dirección y la velocidad del viento localizado en un solo punto se pueden relacionar con las corrientes atmosféricas generales. Así, reproduciendo los vientos encontrados por Huygens durante su descenso en paracaídas, los científicos planetarios han podido mejorar sus ideas sobre Titán.


Escenario de descenso de Huygens.

Al principio, parecía que se comportaba como la atmósfera de la Tierra. “Algunos de los primeros modelos informáticos se basaban en la circulación [de corrientes atmosféricas] de la Tierra,” dice a Jean-Pierre Lebreton, científico del proyecto Huygens de la ESA. A estos [modelos] agregaron las medidas de la temperatura de la atmósfera de Titán tomadas por la sonda Voyager de la NASA y las características genéricas de la luna tales como su masa, su índice de la rotación, la fracción de calor solar y las mareas gravitatorias debidas a Saturno.

Ahora, tenemos el perfil del viento durante todo el descenso a través de la atmósfera para añadirlo a la mezcla - y esto supone una gran diferencia. “Nuestro conocimiento de las corrientes atmosféricas era virtualmente nulo antes de la misión Huygens,” dice Tetsuya Tokano, del Instituto de Geofísica y Meteorología de la Universidad de Köln, en Alemania, que es vanguardista en modelar la corriente atmosférica en Titán.


Descenso en paracaídas de Huygens.

Huygens encontró una velocidad de viento máxima unos diez minutos después de comenzar el descenso. La velocidad rondaba los 120 metros por segundo (o 432 kilómetros por hora) y fue medida a una altitud de unos 120 kilómetros. Durante los siguientes 60 km de descenso de la sonda, la velocidad del viento disminuía también. Durante los siete kilómetros finales de descenso, Huygens encontró velocidades del viento de apenas algunos metros por segundo, permitiendo que la caida fuera en línea casi recta. En la superficie de Titán, solamente había una brisa apacible de apenas 0,3 metros por segundo.


Mapa global de presión y temperatura en la superficie durante el descenso de Huygens.

Durante su descenso, Huygens encontró que los vientos fluían en la dirección de rotación de Titán, de oeste a este. Los vientos invirtieron la dirección dos veces. La primera inversión estaba en seis kilómetros y la segunda ocurrió apenas 700 metros sobre la superficie. Estos datos han resultado ser vitales para entender la circulación general de la atmósfera de Titán.

El modelo de Tokano sugiere que el cambio de sentido superior está causado por diferencias de temperatura entre el norte y el sur. El cambio de sentido inferior sucede en el límite entre las zonas superior e inferior de una enorme bolsa de aire circulante, conocida como célula de Hadley. Esta “célula” atmosférica, extraordinariamente grande, que rota circularmente del Polo Sur al Polo Norte y “vuelve a empezar”, es la manera principal en que la atmósfera de Titán distribuye su calor.


Simulación de los mapas de temperatura de Titán en distintas estaciones.

En Titán, el hemisferio meridional está actualmente de frente al Sol, produciendo el verano meridional en la luna. El aire meridional caliente fluye hacia el hemisferio norte más frío, forzando al aire frío del norte a bajar hacia el sur. Este aire más frío es más pesado y por lo tanto fluye en altitudes más bajas.

“En el momento del aterrizaje de Huygens, el modelo sugería que Titán debía haber sido unos 10 grados más caliente en el sur (donde estaba) que en el ecuador,” dice Tokano. El verano meridional en Titán durará hasta 2010, cuando la órbita de Saturno, que gobierna el movimiento de la luna, gire el hemisferio norte hacia el Sol. Una célula de Hadley tan grande solo es posible en un mundo que rota lentamente, tal como Titán donde el día dura 16 días terrestres.


Simulación de la velocidad del viento en la atmósfera baja de Titán.

Así pues, aun cuando Titán puede parecerse superficialmente a la Tierra, aplicando los detalles de los vientos encontrados por Huygens en un modelo informático de corrientes atmosféricas para esa luna, los científicos planetarios ha demostrado que las primeras impresiones pueden, a veces, ser engañosas. Las corrientes de aire en Titán son distintas de las de la Tierra, aun cuando todas ellas son gobernadas por los mismos principios físicos.

Éstas son buenas noticias, porque proporcionan un nuevo sistema climatológico de estudio para los científicos planetario.

  • Noticia origina: ESA.

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