Los polos de Júpiter y Saturno delatan un secreto oculto bajo sus nubes

Las simulaciones indican que la diferencia entre un único vórtice o varios remolinos polares depende de la composición y “dureza” del interior de cada gigante gaseoso

Un equipo de científicos del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) ha publicado un nuevo estudio en el que sostiene que los patrones climáticos observados en los polos de Júpiter y Saturno están directamente relacionados con las propiedades físicas de su interior. El trabajo ha sido difundido en la revista científica Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Durante años, las misiones espaciales han detectado notables diferencias entre ambos planetas. Saturno presenta un único vórtice polar de gran tamaño, con una estructura hexagonal bien definida, mientras que Júpiter alberga un vórtice central rodeado por otros ocho remolinos más pequeños. Estas diferencias resultaban desconcertantes, dado que ambos planetas son similares en tamaño y composición, formados mayoritariamente por hidrógeno y helio.

Simulaciones para explicar los vórtices polares

En el nuevo estudio, los investigadores han desarrollado simulaciones numéricas para analizar cómo pueden formarse patrones de vórtices organizados a partir de movimientos atmosféricos aleatorios en gigantes gaseosos. Los modelos muestran que, bajo determinadas condiciones, las corrientes atmosféricas tienden a fusionarse en un solo gran vórtice, mientras que en otros casos se estabilizan múltiples vórtices de menor tamaño.

Tras comparar numerosos escenarios, el equipo concluye que el factor determinante es la “suavidad” o “dureza” del fondo del vórtice, una propiedad relacionada con la composición del interior del planeta. Los científicos describen el vórtice como un cilindro giratorio que atraviesa las capas atmosféricas.

Cuando la base de ese cilindro está formada por materiales más blandos y ligeros, el crecimiento del vórtice se ve limitado, favoreciendo la aparición de varios remolinos pequeños, como ocurre en Júpiter. En cambio, si la base es más densa y rígida, el vórtice puede crecer hasta absorber a los demás, dando lugar a una única estructura dominante, como la observada en Saturno.

Datos de las misiones Juno y Cassini

El estudio se apoya en observaciones obtenidas por las misiones Juno, que orbita Júpiter desde 2016, y Cassini, que estudió Saturno durante 13 años hasta 2017. A partir de estas imágenes, los científicos han estimado que los vórtices de Júpiter alcanzan unos 4.800 kilómetros de diámetro, mientras que el vórtice polar de Saturno supera los 29.000 kilómetros de ancho.

Para analizar estos fenómenos, el equipo utilizó un modelo bidimensional de dinámica de fluidos, justificando que la rápida rotación de ambos planetas hace que el movimiento atmosférico sea prácticamente uniforme a lo largo del eje de rotación. Esta simplificación permitió realizar simulaciones más eficientes sin perder precisión en los resultados.

Implicaciones para el estudio del interior planetario

Los investigadores subrayan que este mecanismo ofrece una nueva vía para inferir la composición interna de los gigantes gaseosos a partir de observaciones atmosféricas. Si sus conclusiones son correctas, Júpiter podría tener un interior más blando y ligero, mientras que Saturno albergaría materiales más densos en sus capas profundas.

El estudio refuerza la idea de que los patrones visibles en la atmósfera no solo describen el clima de estos planetas, sino que también aportan información clave sobre su estructura interna y su evolución.