Dynamics of saturn's polar regions

Abstract

En esta tesis, estudiamos la dinámica de las regiones polares de Saturno a nivel de las nubes de amoniaco desde 60º a 90º latitud mediante el análisis de imágenes multiespectrales de muy alta resolución capturadas por las cámaras del instrumento Imaging Science System (ISS) de la nave Cassini entre Octubre 2006 y Septiembre 2014 en longitudes de onda del visible entre el ultravioleta (~ 400 nm) y el infrarrojo cercano (~ 1000 nm) y nos centramos en la comparación de la dinámica entre ambas regiones polares. Con el fin de estudiar la dinámica de estas regiones, medimos el movimiento horizontal de las nubes y construimos mapas de viento zonal y meridional, junto con perfiles de viento zonal medio, desde 60º hasta el polo. Por otro lado, construimos mapas de vorticidad relativa y mapas bisimensionales de vorticidad potencial tanto de Ertel como quasi-geostrófica. Además, con el propósito de entender la naturaleza de la dinámica observada en ambas regiones polares, caracterizamos la morfología nubosa de la región polar norte de Saturno a diferentes longitudes de onda y analizamos su variación temporal. Finalmente, estudiamos varias posibles interpretaciones de la naturaleza del Hexágono, utilizando los vientos obtenidos al inicio de la tesis. Los resultados de este estudio nos muestran que la dinámica en ambas regiones polares es muy similar, alcanzando valores tanto de velocidades zonales como de vorticidades muy similares en ambos casos. Por otro lado vemos que, a pesar de observar variaciones en la apariencia del vórtice polar norte y actividad de tipo convectiva en el Hexágono, ninguna de estas estructuras muestra cambios estacionales en su dinámica.