Astronomowie połączyli możliwości Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba (JWST) i Teleskopu Hubble’a, aby uzyskać jak dotąd najbardziej szczegółowe zdjęcia Saturna. Nowe zdjęcia ukazują uderzające cechy atmosfery, w tym potężne strumienie odrzutowe, utrzymujące się systemy burzowe i kultowe pierścienie planety, jak nigdy dotąd.
Dynamiczna atmosfera Saturna
Obserwacje w podczerwieni JWST uwydatniają długowieczny strumień odrzutowy, znany jako „fala wstęgowa”, wijący się przez północne średnie szerokości geograficzne Saturna. Na ten strumień odrzutowy wpływają fale atmosferyczne, które są zwykle niewidoczne dla konwencjonalnych teleskopów.
Tuż poniżej pozostałość po potężnej „wielkiej wiosennej burzy” z lat 2011–2012 jest nadal widoczna w postaci wyraźnej smugi. Liczne inne burze rozsiane są po południowej półkuli Saturna, ukazując burzliwą pogodę.
Ten poziom szczegółowości jest ważny, ponieważ Saturn służy jako naturalne laboratorium do badania hydrodynamiki w ekstremalnych środowiskach. Wiatry i fale pod widoczną warstwą chmur tworzą środowiska naśladujące warunki panujące na innych gazowych olbrzymach, dostarczając informacji o atmosferach planet poza Ziemią.
Tajemniczy sześciokąt i cechy polarne
Zdjęcia pokazują także słabe krawędzie sześciokątnego strumienia strumieniowego na północnym biegunie Saturna, odkrytego po raz pierwszy przez Voyagera w 1981 roku.
Trwałość sześciokąta przez dziesięciolecia sugeruje, że wielkoskalowe procesy atmosferyczne zachodzące w gazowych olbrzymach mogą pozostać niezwykle stabilne. Jednak jakość tych zdjęć może być ograniczona w ciągu następnych 15 lat, gdy biegun północny Saturna wejdzie w zimę i pogrąży się w ciemnościach do lat 40. XXI wieku.
Na zdjęciach JWST bieguny Saturna wydają się wyraźnie szaro-zielone, prawdopodobnie z powodu rozpraszania światła przez aerozole znajdujące się na dużych wysokościach. Innym możliwym wyjaśnieniem są zorze polarne, podczas których naładowane cząsteczki oddziałujące z polem magnetycznym planety tworzą emisję świetlną.
Pierścienie w dobrej ostrości
Pierścienie Saturna są niewiarygodnie jasne na zdjęciu JWST ze względu na skład silnie odbijającego lodu wodnego. Zdjęcia uchwyciły drobne szczegóły pierścieni, takie jak szprychy i struktury pierścienia B. W danych JWST pierścień F, będący pierścieniem zewnętrznym, wydaje się ostry i dobrze zdefiniowany.
Zmieniające się pozycje orbitalne Ziemi i Saturna determinują zmieniający się kąt planety, a obserwacje z 2024 r. prowadzone w odstępie 14 tygodni pokazują przejście Saturna do równonocy w 2025 r.
Gdy Saturn zbliża się do południowej wiosny i lata w latach 30. XXI wieku, teleskopy Hubble’a i Webba uzyskają najlepszy widok na półkulę południową.
Połączenie danych z JWST i Hubble’a zapewnia unikalny obraz Saturna, odsłaniając cechy atmosfery i pierścieni, których nigdy wcześniej nie widziano z taką wyrazistością. Obserwacje te mają kluczowe znaczenie dla zrozumienia złożonej dynamiki gazowych gigantów i ich długoterminowej stabilności atmosfery.
