La órbita de Saturno. ¿Cuánto dura un año en Saturno?

Cada planeta del Sistema Solar tarda un tiempo determinado en completar una sola órbita alrededor del Sol. Aquí en la Tierra, este periodo dura 365,25 días, periodo al que nos referimos como un año. Cuando se trata de otros planetas, utilizamos esta medida para caracterizar sus períodos orbitales. Y lo que hemos descubierto es que en muchos de estos planetas, dependiendo de su distancia al Sol, ¡un año puede durar mucho tiempo!

Consideremos Saturno, que orbita alrededor del Sol a una distancia de unas 9,5 UA, es decir, nueve veces y media la distancia entre la Tierra y el Sol. Por ello, la velocidad con la que orbita el Sol es también considerablemente menor. Como resultado, un año en Saturno dura una media de unos veintinueve años y medio. Y durante ese tiempo, se producen algunos cambios interesantes para los sistemas meteorológicos del planeta.

Periodo orbital:

Saturno orbita el Sol a una distancia media (semieje mayor) de 1.429 millones de km (887,9 millones de mi; 9,5549 UA). Como su órbita es elíptica -con una excentricidad de 0,05555-, su distancia al Sol oscila entre 1.350 millones de km (838,8 millones de mi; 9,024 UA) en su punto más cercano (perihelio) y 1.509 mil millones de km (937,6 millones de millas; 10,086 UA) en su punto más lejano (afelio).

Con una velocidad orbital media de 9,69 km/s, Saturno tarda 29,457 años terrestres (o 10.759 días terrestres) en completar una sola revolución alrededor del Sol. En otras palabras, un año en Saturno dura aproximadamente lo mismo que 29,5 años aquí en la Tierra. Sin embargo, Saturno también tarda algo más de 10 horas y media (10 horas y 33 minutos) en girar una vez sobre su eje. Esto significa que un solo año en Saturno dura unos 24.491 días solares saturnianos.

Es por ello que lo que podemos ver de los anillos de Saturno desde la Tierra cambia con el tiempo. Durante parte de su órbita, los anillos de Saturno se ven en su punto más ancho. Pero a medida que continúa su órbita alrededor del Sol, el ángulo de los anillos de Saturno disminuye hasta que desaparecen por completo desde nuestro punto de vista. Esto se debe a que los vemos de canto. Después de unos años más, nuestro ángulo mejora y podemos volver a ver el hermoso sistema de anillos.

Inclinación orbital e inclinación axial:

Otra cosa interesante de Saturno es el hecho de que su eje está inclinado fuera del plano de la eclíptica. Esencialmente, su órbita está inclinada 2,48° con respecto al plano orbital de la Tierra. Su eje también está inclinado 26,73° con respecto a la eclíptica del Sol, lo que es similar a la inclinación de 23,5° de la Tierra. El resultado de esto es que, al igual que la Tierra, Saturno pasa por cambios estacionales en el transcurso de su período orbital.

Cambios estacionales:

Durante la mitad de su órbita, el hemisferio norte de Saturno recibe más radiación solar que el hemisferio sur. Durante la otra mitad de su órbita, la situación se invierte, y el hemisferio sur recibe más luz solar que el hemisferio norte. Esto crea sistemas de tormentas que cambian drásticamente dependiendo de la parte de su órbita en la que se encuentre Saturno.

Para los estadistas, los vientos en la atmósfera superior pueden alcanzar velocidades de hasta 5oo metros por segundo (1.600 pies por segundo) alrededor de la región ecuatorial. En ocasiones, la atmósfera de Saturno presenta óvalos de larga duración, similares a los que se observan habitualmente en Júpiter. Mientras que Júpiter tiene la Gran Mancha Roja, Saturno presenta periódicamente lo que se conoce como la Gran Mancha Blanca (también conocida como Gran Óvalo Blanco).

Este fenómeno único pero de corta duración se produce una vez cada año en Saturno, alrededor de la época del solsticio de verano del hemisferio norte. Estas manchas pueden tener varios miles de kilómetros de ancho, y se han observado en muchas ocasiones a lo largo del pasado: en 1876, 1903, 1933, 1960 y 1990.

Desde 2010, se ha observado una gran banda de nubes blancas llamada Disturbio Electrostático del Norte, que fue divisada por la sonda espacial Cassini. Dado el carácter periódico de estas tormentas, se espera que se produzca otra en 2020, coincidiendo con el próximo verano de Saturno en el hemisferio norte.

Del mismo modo, los cambios estacionales afectan a los grandes patrones meteorológicos que existen alrededor de las regiones polares norte y sur de Saturno. En el polo norte, Saturno experimenta un patrón de onda hexagonal que mide unos 30.000 km de diámetro, mientras que cada uno de sus seis lados mide unos 13.800 km. Esta persistente tormenta puede alcanzar velocidades de unos 322 km por hora.

Gracias a las imágenes tomadas por la sonda Cassini entre 2012 y 2016, la tormenta parece sufrir cambios de color (de una neblina azulada a un tono marrón dorado) que coinciden con la proximidad del solsticio de verano. Esto se atribuyó a un aumento de la producción de brumas fotoquímicas en la atmósfera, que se debe a una mayor exposición a la luz solar.

De forma similar, en el hemisferio sur, las imágenes adquiridas por el telescopio espacial Hubble han indicado la existencia de una gran corriente en chorro. Esta tormenta se asemeja a un huracán desde la órbita, tiene una pared ocular claramente definida y puede alcanzar velocidades de hasta 550 km/h (~342 mph). Y al igual que la tormenta hexagonal del norte, la corriente en chorro del sur sufre cambios como resultado de una mayor exposición a la luz solar.

Cassini pudo captar imágenes de la región polar sur en 2007, lo que coincidió con el final del otoño en el hemisferio sur. En ese momento, la región polar se estaba volviendo cada vez más «smog», mientras que la región polar norte se volvía cada vez más clara. La razón de ello, se argumentó, era que la disminución de la luz solar conducía a la formación de aerosoles de metano y a la creación de una capa de nubes.

A partir de esto, se ha conjeturado que las regiones polares se vuelven cada vez más oscuras por las nubes de metano a medida que su respectivo hemisferio se acerca a su solsticio de invierno, y más claras a medida que se acercan a su solsticio de verano. Y las latitudes medias ciertamente muestran su cuota de cambios gracias a los aumentos/disminuciones en la exposición a la radiación solar.

Al igual que la duración de un solo año, lo que sabemos de Saturno tiene mucho que ver con su considerable distancia al Sol. En definitiva, son pocas las misiones que han podido estudiarlo en profundidad, y la duración de un solo año hace difícil que una sonda pueda ser testigo de todos los cambios estacionales que sufre el planeta. Aun así, lo que hemos aprendido ha sido considerable, ¡y también bastante impresionante!

Hemos escrito muchos artículos sobre los años en otros planetas aquí en Universe Today. Aquí está La órbita de los planetas. ¿Cuánto dura un año en los otros planetas?, La órbita de la Tierra. ¿Cuánto dura un año en la Tierra?, La órbita de Mercurio. ¿Cuánto dura un año en Mercurio?, La órbita de Venus. ¿Cuánto dura un año en Venus?, La órbita de Marte. ¿Cuánto dura un año en Marte?, La órbita de Júpiter. ¿Cuánto dura un año en Júpiter?, La órbita de Urano. ¿Cuánto dura un año en Urano?, La órbita de Neptuno. ¿Cuánto dura un año en Neptuno?, La órbita de Plutón. ¿Cuánto dura un año en Plutón?

Si quieres más información sobre Saturno, echa un vistazo a las noticias de Hubblesite sobre Saturno. Y aquí hay un enlace a la página de inicio de la nave espacial Cassini de la NASA, que está orbitando Saturno.

También hemos grabado un episodio entero de Astronomy Cast que es sólo sobre Saturno. Escúchalo aquí, Episodio 59: Saturno.