Un vórtice extraterrestre es un vórtice que se produce en planetas y satélites naturales distintos de la Tierra que tienen atmósferas suficientes. La mayoría de los vórtices extraterrestres observados se han observado en grandes ciclones o anticiclones . Sin embargo, se sabe que ocasionales tormentas de polvo producen vórtices en Marte y Titán . [1] Varias misiones de naves espaciales han registrado evidencia de vórtices extraterrestres pasados y presentes. Los vórtices extraterrestres más grandes se encuentran en los gigantes gaseosos , Júpiter y Saturno ; y los gigantes de hielo , Urano y Neptuno .
Debido a la delgada atmósfera de Mercurio , no experimenta tormentas ni otros fenómenos meteorológicos atmosféricos como nubes, vientos o lluvia. [2] De manera bastante inusual, Mercurio tiene 'tornados' magnéticos que fueron observados por el Mercurio MESSENGER de la NASA durante un sobrevuelo en 2008. Los tornados son haces retorcidos de campos magnéticos que conectan el campo magnético de Mercurio con el espacio. [3]
Venus Express observó dos grandes vórtices que cambian de forma en los polos de Venus ( vórtices polares ) en 2006 en uno de sus sobrevuelos de cerca del planeta. Se observó que el polo sur tenía un gran vórtice de doble ojo en constante cambio a través de mediciones infrarrojas de alta resolución obtenidas por el instrumento VIRTIS en Venus Express. Se desconoce la causa del vórtice de doble ojo, pero los vórtices polares son causados por la circulación atmosférica de células Hadley de la atmósfera inferior. Inusualmente, ninguno de los dobles vórtices del polo sur se alinea y se encuentran a altitudes ligeramente diferentes. La tormenta tipo ciclón del polo sur es aproximadamente del tamaño de Europa. Además, el vórtice del polo sur cambia constantemente de forma, pero aún se desconoce la causa. [4]
En 1979, la sonda Pioneer Venus de la NASA observó un ciclón de doble vórtice en el polo norte. No ha habido muchas más observaciones de cerca del polo norte desde Pioneer Venus. [5]
Dado que la mayor parte del agua del planeta ha escapado al espacio, Venus no experimenta lluvia como la Tierra. Sin embargo, ha habido evidencia de rayos en Venus como lo confirman los datos de Venus Express. Los relámpagos en Venus son diferentes a los de todos los demás planetas, ya que están asociados con nubes de ácido sulfúrico en lugar de nubes de agua. El instrumento magnetómetro de Venus Express detectó descargas eléctricas cuando la nave espacial orbitaba cerca de la atmósfera superior de Venus. La mayoría de las tormentas se forman en lo alto de la atmósfera, a unas 25 millas de la superficie y toda la precipitación se evapora a unas 20 millas sobre la superficie. [6] [7]
La mayoría de los fenómenos atmosféricos observados en Marte son tormentas de polvo que a veces pueden alterar suficiente polvo como para ser visto desde la Tierra. Cada año se producen muchas grandes tormentas de polvo en Marte, pero aún más raras son las tormentas de polvo globales que Marte experimenta en promedio cada 6 años terrestres. La NASA ha observado tormentas de polvo globales en 1971, 1977, 1982, 1994, 2001, 2007 y 2018. Si bien estas tormentas de polvo masivas causan problemas a los rovers y naves espaciales que operan con energía solar, los vientos en Marte alcanzan un máximo de 100 km (60 mi), menos de la mitad de fuertes que los vientos huracanados en la Tierra, lo que no es suficiente para destrozar equipos mecánicos. [8] [9]
Si bien Marte es más conocido por sus recurrentes tormentas de polvo, todavía experimenta tormentas ciclónicas y vórtices polares similares a los de la Tierra.
El 27 de abril de 1999, el Telescopio Espacial Hubble detectó un raro ciclón de 1.800 km (1.100 millas) de diámetro en la región polar norte de Marte . Consistía en tres bandas de nubes envueltas alrededor de un enorme ojo de 320 km (200 millas) de diámetro y contenía características similares a las tormentas que se han detectado en los polos de la Tierra (ver: baja polar ). Sólo se observó brevemente, ya que parecía disiparse cuando se tomó la imagen seis horas después, y no se vio en pasadas de imágenes posteriores. [10] Se fotografiaron varios otros ciclones aproximadamente en la misma área: el ciclón del 2 de marzo de 2001, el ciclón del 19 de enero de 2003 y el ciclón del 27 de noviembre de 2004. [11]
Además, la nave espacial Mars Odyssey de la NASA de 2001 observó un vórtice polar frío y de baja densidad en la atmósfera del planeta por encima de las latitudes 70 grados norte y superiores. La NASA determinó que cada invierno se forma un vórtice polar sobre el polo norte, por encima de la atmósfera. El vórtice y la atmósfera están separados por una zona de transición donde fuertes vientos rodean el polo y características similares a las corrientes en chorro terrestres. [12] La estabilidad de estos vórtices polares anulares todavía se está investigando, ya que los científicos creen que el polvo marciano puede desempeñar un papel en su formación. [13]
La atmósfera de Júpiter está llena de cientos de vórtices que probablemente sean ciclones o anticiclones, similares a los de la Tierra. La Voyager y Cassini descubrieron que, a diferencia de la atmósfera terrestre, el 90% de los vórtices jovianos son anticiclones, lo que significa que giran en la dirección opuesta a la rotación del planeta. [14] Muchos ciclones han aparecido y desaparecido a lo largo de los años y algunos incluso se han fusionado para formar ciclones más grandes.
Cuando la nave espacial Juno de la NASA llegó a Júpiter en 2016, observó ciclones gigantes que rodeaban los polos norte y sur del planeta. Se observaron nueve grandes ciclones alrededor del polo norte y seis alrededor del polo sur. Tras sobrevuelos adicionales, Juno vio otro ciclón en el polo sur y notó que 6 de los 7 ciclones formaban una disposición hexagonal alrededor del ciclón en el centro del polo sur. Los datos de Juno han demostrado que este sistema de tormentas es estable y no ha habido señales de que los vórtices intenten fusionarse. [15]
La Gran Mancha Roja de Júpiter es, con diferencia, el anticiclón (o ciclón) extraterrestre más grande conocido. La Gran Mancha Roja está ubicada en el hemisferio sur y tiene velocidades de viento mayores que cualquier tormenta jamás medida en la Tierra. Nuevos datos de Juno encontraron que la tormenta penetra en la atmósfera de Júpiter a unos 320 km (200 millas). La tormenta gigante ha sido monitoreada desde 1830, pero posiblemente haya sobrevivido durante más de 350 años. Hace más de 100 años, la Gran Mancha Roja tenía más de dos Tierras de ancho, pero desde entonces se ha ido reduciendo. Cuando las Voyager 1 y 2 sobrevolaron la Tierra en 1979, midieron que el enorme ciclón tenía el doble del diámetro de la Tierra. Las mediciones realizadas hoy con telescopios han medido un diámetro de 1,3 Tierras de ancho. [dieciséis]
Oval BA (o Red Spot Jr.) es la segunda tormenta más grande de Júpiter y se formó a partir de la fusión de 3 ciclones más pequeños en 2000. Está ubicada justo al sur de la Gran Mancha Roja y ha ido aumentando de tamaño en los últimos años. , volviéndose lentamente de un blanco más uniforme. [17]
La Gran Mancha Oscura es una característica observada cerca del polo norte de Júpiter en 2000 por la nave espacial Cassini-Huygens. Era una nube oscura de corta duración que creció hasta alcanzar el tamaño de la Gran Mancha Roja antes de desaparecer después de 11 semanas. Los científicos especulan que el fenómeno es un efecto secundario de las fuertes auroras en Júpiter. [18]
Cada año de Saturno , aproximadamente 28 años terrestres, Saturno tiene tormentas masivas que rodean el planeta, llamadas Grandes Manchas Blancas . Las Grandes Manchas Blancas tienen una vida corta, pero pueden afectar la atmósfera y la temperatura del planeta hasta 3 años terrestres después de su colapso. Las manchas pueden tener varios miles de kilómetros de ancho e incluso pueden encontrarse con sus propias colas y desvanecerse una vez que rodean el planeta. [19]
La mayoría de las tormentas en Saturno ocurren en una zona del hemisferio sur denominada "callejón de tormentas" por los científicos por su gran abundancia de actividad tormentosa. Storm Alley se encuentra a 35 grados al sur del ecuador y aún se desconoce por qué se forman tantas tormentas aquí. [20] También hay una tormenta de larga duración conocida como Tormenta Dragón , que estalla ocasionalmente en las latitudes meridionales de Saturno. Cassini detectó ráfagas de emisiones de radio de la tormenta en múltiples ocasiones, similares a las breves ráfagas de estática que producen los rayos en la Tierra. [21]
El 11 de octubre de 2006, la nave espacial Cassini-Huygens tomó imágenes de una tormenta con una pared del ojo bien definida sobre el polo sur de Saturno . [22] Tenía 8.000 kilómetros (5.000 millas) de ancho, y las tormentas en la pared del ojo alcanzaban los 70 kilómetros (43 millas) de altura. La tormenta tenía vientos de 550 kilómetros por hora (340 mph) y parecía estar estacionaria sobre el polo sur de Saturno. [23]
Actualmente, Saturno ostenta el récord de tormenta eléctrica continua más larga del Sistema Solar, una tormenta que Cassini observó en 2009 y que duró más de 8 meses. Los instrumentos de Cassini detectaron poderosas ondas de radio provenientes de descargas de rayos en la atmósfera de Saturno. Estas ondas de radio son aproximadamente 10.000 veces más fuertes que las emitidas por los rayos terrestres. [24]
Un ciclón hexagonal en el polo norte de Saturno ha sido detectado desde el paso de las Voyager 1 y 2 , y fue fotografiado por primera vez por Cassini el 3 de enero de 2009. [25] Tiene poco menos de 24.000 km (15.000 millas) de diámetro, con una profundidad de unos 100 km (60 millas) y rodea el polo norte del planeta anillado aproximadamente a 78° N de latitud. [26]
Titán es muy similar a la Tierra y es el único cuerpo planetario conocido con una atmósfera sustancial y cuerpos estables de líquido en la superficie que aún existe. Titán experimenta tormentas similares a las de la Tierra, pero en lugar de agua hay metano y etano líquidos. [27]
Los datos de Cassini encontraron que Titán experimenta tormentas de polvo similares a las de la Tierra y Marte. [28] Cuando Titán está en equinoccio, fuertes vientos descendentes levantan partículas del tamaño de una micra de las dunas de arena y crean tormentas de polvo. Las tormentas de polvo son relativamente cortas pero crean intensos puntos brillantes en el infrarrojo en la atmósfera, que es como las detectó Cassini. [29]
Cassini capturó una imagen de un vórtice del polo sur en Titán en junio de 2012. También se descubrió que Titán tenía un vórtice del polo norte con características similares al vórtice del polo sur. Más tarde, los científicos descubrieron que estos vórtices se formaban durante el invierno, lo que significa que eran estacionales, similares a los vórtices polares de la Tierra. [30]
El vórtice del polo sur fue fotografiado nuevamente en 2013 y se determinó que el vórtice se forma más arriba en la atmósfera de lo que se pensaba anteriormente. La atmósfera brumosa que tiene Titán deja a la luna sin iluminar los rayos del Sol pero la imagen del vórtice mostró un punto brillante en el polo sur. Los científicos dedujeron que el vórtice se encuentra en lo alto de la atmósfera, posiblemente por encima de la neblina, porque todavía puede ser iluminado por el Sol. [31]
Durante mucho tiempo se pensó que Urano era atmosféricamente estático debido a la falta de tormentas observadas, pero en los últimos años los astrónomos han comenzado a ver más actividad tormentosa en el planeta. Sin embargo, todavía hay datos limitados sobre Urano, ya que está muy lejos de la Tierra y es difícil observarlo regularmente.
En 2018, el Telescopio Espacial Hubble (HST) capturó una imagen de Urano que mostraba un casquete polar grande y brillante sobre el polo norte. Se cree que la tormenta será de larga duración y los científicos teorizan que se formó por cambios estacionales en el flujo atmosférico. [32]
En 2006, el Telescopio Espacial Hubble tomó imágenes de la Mancha Oscura de Urano . Los científicos vieron similitudes entre la Mancha Oscura de Urano (UDS) y las Grandes Manchas Oscuras (GDS) de Neptuno , aunque la UDS era mucho más pequeña. Se pensaba que los GDS eran vórtices anticiclónicos en la atmósfera de Neptuno y se supone que los UDS son de naturaleza similar. [33]
En 1998, el HST capturó imágenes infrarrojas de múltiples tormentas que asolaban Urano debido a los cambios estacionales. [34]
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La Gran Mancha Oscura fue un vórtice del tamaño de la Tierra observado en el hemisferio sur de Neptuno por la Voyager 2 en 1989. [35] La tormenta tuvo algunas de las velocidades de viento más altas registradas en el Sistema Solar, aproximadamente 2400 km/h (1500 mph). y gira alrededor del planeta una vez cada 18,3 horas. [36] Cuando el Telescopio Espacial Hubble dirigió su mirada hacia Neptuno en 1994, la mancha había desaparecido; pero la tormenta que causó la mancha podría haber continuado más abajo en la atmósfera. [37]
La Pequeña Mancha Oscura (a veces llamada Gran Mancha Oscura 2 o Ojo del Mago) fue otro vórtice observado por la Voyager 2 en su paso por Neptuno en 1989. Este punto se encuentra aproximadamente 30 ° más al sur del planeta y transita el planeta una vez cada 16,1 horas. [36] La apariencia distintiva de la Pequeña Mancha Oscura proviene de las nubes blancas de hielo de metano que surgen a través del centro de la tormenta y le dan una apariencia de ojo. [38] Esta tormenta aparentemente también había desaparecido cuando el Telescopio Espacial Hubble inspeccionó el planeta en 1994.
Desde el descubrimiento de las dos primeras, se han observado en Neptuno un total de cuatro manchas oscuras más. Amy Simon y su equipo en NASA Goddard (ahora forma parte del proyecto Outer Planet Atmospheres Legacy) rastrearon una pequeña tormenta que se formó en el hemisferio sur en 2015 desde su nacimiento hasta su muerte. Mientras se concentraba en rastrear esta pequeña tormenta, el equipo pudo descubrir la aparición de una mancha gigante del tamaño de la Gran Mancha Oscura a 23 ° al norte del ecuador en 2018. [37] Las observaciones tomadas por este equipo pudieron señalar la importancia de las "nubes acompañantes" para identificar las tormentas que causan estas manchas incluso cuando no había una mancha oscura presente. [39] Este equipo también concluyó que las tormentas tienen una vida útil probable de 2 años, siendo posible una vida útil de hasta 6 años, y buscará estudiar la forma y la velocidad de las manchas oscuras en el futuro. [37]