Nová štúdia založená na údajoch z misie Cassini odhaľuje v atmosfére Saturn niečo prekvapujúce. O búrke v severnom póle plynového obra vieme už desaťročia, ale teraz sa zdá, že táto masívna šesťuholníková búrka by mohla byť vežou výškou stoviek kilometrov, ktorá má svoju základňu hlboko v saturnovej atmosfére.
Keď Cassini prišiel na Saturn v roku 2004, bolo leto na južnej pologuli a kozmická loď našla na južnom póle polárny vír. Nakoniec, leto prišlo na severnú pologuľu a boli svedkami vzniku búrky na severnom póle. Toto len potvrdilo to, čo sme vedeli od 80. rokov, keď misia Voyager študovala Saturn a našla letnú búrku na Saturnovom severnom póle.
"Aj keď sme očakávali, že sa na severnom póle Saturn objaví nejaký druh vírenia, keď sa jeho teplota oteplila, jeho tvar je skutočne prekvapivý." - Leigh Fletcher, University of Leicester, UK, hlavný autor.
Táto severná búrka má skôr hexagonálny než okrúhly tvar a má rovnaký hexagonálny tvar ako búrka hlbšia v saturnovej atmosfére, ktorú prvýkrát zistil Voyager. Otázka znie, vidíme jedno nebeské monštrum búrok? Alebo dve samostatné búrky, ktoré sa formujú v šesťuholníkovej podobe?
„Hrany tohto novo nájdeného víru sa zdajú byť šesťuholníkové, presne sa zhodujú so slávnym a bizarným obrazcom šesťuholníkových oblakov, ktoré vidíme hlbšie v saturnovej atmosfére,“ hovorí Leigh Fletcher z University of Leicester vo Veľkej Británii, hlavný autor novej štúdie.
Toto video ukazuje šesťuholníkový vzor mraku hlboko v saturnovej atmosfére, ktorý prvýkrát objavil Voyager.
Vedci zapojení do misie Cassini úplne očakávali, že po severnom póle, keď dorazí Saturnovo leto, uvidia búrku, ale tvar bol prekvapený. „Šesťuholník sa spontánne a identicky rozmnožil v dvoch rôznych nadmorských výškach, jedna nižšie v oblakoch a druhá vysoko v stratosfére, alebo šesťuholník je vlastne výšková štruktúra s rozpätím niekoľko stoviek kilometrov,“ uviedol Fletcher.
Jadrom tejto novej štúdie je kompozitný infračervený spektrometer Cassini (CIRS). CIRS tieto údaje zachytil medzi rokmi 2010 a 2017 a ukazuje otepľovanie Saturnovej stratosféry z vysokého sklonu na obežnej dráhe. Zložený obrázok nižšie ukazuje postupné otepľovanie Saturnovej stratosféry a postupné formovanie šesťuholníkovej búrky.
Skôr v Cassiniho misii bola horná atmosféra jednoducho príliš studená, aby sa do nej CIRS nedostala. Stratosféra bola asi -158 stupňov Celzia, 20 stupňov príliš studená na nástroj. Saturnov rok je však asi 30 rokov dlhý av roku 2009 sa severná polárna oblasť začala otepľovať. Približne v roku 2014 bol prístroj Cassini CIRS schopný študovať hornú atmosféru.
„Jeden saturnský rok trvá približne 30 rokov Zeme, takže zimy sú dlhé. Saturn sa začal objavovať až z hlbín severnej zimy v roku 2009 a postupne sa zahrieval, keď sa severná pologuľa blížila v lete. “ - spoluautor štúdie Sandrine Guerlet, Laboratoire de Météorologie Dynamique, Francúzsko.
„Nástroj CIRS sme boli schopní preskúmať severnú stratosféru prvýkrát od roku 2014,“ povedal Guerlet. "Keď sa polárny vír stal čoraz viditeľnejším, všimli sme si, že má šesťuholníkové okraje a uvedomili sme si, že už existujúci šesťuholník sme videli v oveľa vyšších nadmorských výškach, ako sa predtým myslelo."
Štúdia naznačuje, že polárne oblasti na Saturn sa od seba veľmi líšia. Keď Cassini pozoroval južný región počas leta, skoro na začiatku svojej misie, neexistoval žiadny šesťuholníkový vzor búrok. Severná búrka je tiež chladnejšia, menej zrelá a jej dynamika je úplne odlišná. V súčasnosti môžu vedci len uhádnuť, prečo to tak je.
„To by mohlo znamenať, že medzi Saturnovými pólmi existuje základná asymetria, ktorej ešte musíme porozumieť, alebo to môže znamenať, že severný polárny vír sa v našich posledných pozorovaniach stále vyvíjal a robil to aj po Cassiniho zániku,“ uviedol Fletcher. Misia Cassini sa skončila v „Grand Finale“ v septembri 2017, keď bola kozmická loď úmyselne vyslaná do ponornej atmosféry, aby sa zničila.
Vedci študujú saturnské poveternostné vzorce už dlhý čas a už dávno vedia, že hrubé oblaky planéty sú hostiteľom väčšiny počasia. Severné polárne prvky boli Voyagerom prvýkrát zaznamenané v 80-tych rokoch a vieme, že polárny šesťuholník na severe je dlhotrvajúcim prvkom. Vedci sa domnievajú, že táto vlastnosť môže byť spojená s rotáciou planéty samotnej, podobne ako prúd tu na Zemi.
Je jasné, že sa musíme veľa dozvedieť o saturnovej atmosfére. Je nepravdepodobné, že hexagonálna búrka v stratosfére a hexagonálna búrka hlbšie v atmosfére sú rovnaké búrky. Vrstva atmosféry sa príliš mení. Ale mohli by byť prepojení iným spôsobom. Po preskúmaní atmosférických vlastností v severnej oblasti Fletcher a jeho kolegovia zistili, že vlny, ako je šesťuholník, by sa nemali šíriť smerom nahor a mali by zostať zachytené v oblakoch. Je to proces nazývaný evanescencia. „Jedným zo spôsobov, ako môžu vlnové„ informácie “uniknúť smerom nahor, je proces nazývaný evanescencia, kde sila vlny klesá s výškou, ale je dosť silná na to, aby vydržala až do stratosféry,“ vysvetľuje Fletcher.
Väčší obraz v tejto štúdii je pokračujúcou otázkou o tom, ako sa energia prenáša rôznymi vrstvami atmosféry, čo stále pracujeme na tom, aby sme tu pochopili na Zemi. Ak dokážeme pochopiť, ako a prečo má saturnský severný polárny vír šesťuholníkový tvar, vrhne svetlo na to, ako javy hlbšie v atmosfére môžu ovplyvniť prostredie vysoko nad úrovňou.
„Saturnov severný šesťuholník je ikonickým prvkom jedného z najviac charizmatických členov slnečnej sústavy, takže zistenie, že stále drží hlavné tajomstvá, je veľmi vzrušujúce,“ - Nicolas Altobelli, vedec projektu ESA pre misiu Cassini-Huygens.
Misia Cassini nám stále ukazuje veci o Saturnovi, aj keď je po všetkom. Pokiaľ ide o tím, ktorý stojí za touto štúdiou, je to horká horúčka, ktorá objavuje severný šesťuholník takmer rok po ukončení Cassini. Fletcher hovorí: „Potrebujeme len vedieť viac. Je frustrujúce, že tento stratosférický šesťuholník sme objavili až na konci Cassiniho života. “
