Tajemnicze koraliki w jonosferze
Podczas 10-godzinnych obserwacji prowadzonych 29 listopada 2024 roku instrumenty Teleskopu Jamesa Webba zarejestrowały serię ciemnych, owalnych formacji dryfujących w jonosferze Saturna. Te niezwykłe “koraliki” unoszą się na wysokości około 1100 kilometrów nad powierzchnią planety, pomiędzy 55. a 65. stopniem szerokości geograficznej północnej. Tom S. Stallard, główny autor badania, przyznaje:
Odkryliśmy serię jonosferycznych ciemnych ‘koralików’, tworzących się w zakresie długości geograficznych, z dala od regionu najjaśniejszej zorzy.
Choć badacze sugerują, iż mogą to być efekty skomplikowanych procesów termosferycznych związanych z wiatrami jonosferycznymi, tak naprawdę wciąż nie wiedzą, co dokładnie obserwują. To dopiero początek długiej drogi do zrozumienia tej zagadki. Jeszcze bardziej zdumiewające jest znalezisko zlokalizowane 500 kilometrów niżej, w stratosferze Saturna. Instrumenty teleskopu zarejestrowały tam strukturę przypominającą gwiazdę o nieregularnym kształcie. Zamiast symetrycznego wzoru, naukowcy zaobserwowali ciemną czapę polarną, od której odchodzą tylko cztery ramiona.
Ciemna czapa polarna wydaje się rozciągać ramiona w dół do regionu pod-równikowego. Jednakże, brakuje dwóch z tych sześciu ramion, co skutkuje dziwnie asymetryczną strukturą. Nie możemy wyjaśnić, jak ta struktura powstała – wyjaśniają członkowie zespołu badawczego”
Ta asymetria jest szczególnie intrygująca, ponieważ w przyrodzie rzadko spotyka się tak wyraźne braki symetrii w dużych strukturach atmosferycznych. Może to wskazywać na istnienie nieznanych dotąd procesów fizycznych.
Nowe możliwości obserwacyjne i związek z heksagonalnym wirem
Odkrycie było możliwe dzięki spektrografowi bliskiej podczerwieni zamontowanemu na pokładzie Teleskopu Jamesa Webba. Jak tłumaczy Tom Stallard z Uniwersytetu Northumbria, możliwość wykorzystania JWST była pierwszym razem, kiedy astronomowie mogli dokonać tak szczegółowych obserwacji Saturna w bliskiej podczerwieni i odnoszących się do jego górnej atmosfery. Czułość instrumentów pozwoliła na śledzenie cząsteczek wodoru i metanu w warstwach atmosfery niedostępnych dla teleskopów naziemnych. To pokazuje, jak ważny postęp w technologii obserwacyjnej dokonał się w ostatnich latach.
Jedna z ciekawszych hipotez dotyczy możliwego połączenia nowo odkrytych struktur ze słynnym sześciokątnym wirem na biegunie północnym Saturna. Ten gigantyczny układ burzowy o średnicy około 29 000 kilometrów został zaobserwowany po raz pierwszy w 1980 roku przez sondę Voyager, lecz jego pochodzenie wciąż pozostaje niewyjaśnione. Naukowcy zauważyli, że najciemniejsze “koraliki” w jonosferze pokrywają się z najsilniejszym ramieniem gwiazdy w stratosferze.
Uważamy, że ciemne koraliki mogą wynikać ze złożonych interakcji między magnetosferą Saturna a jego rotującą atmosferą, potencjalnie dostarczając nowych spostrzeżeń na temat wymiany energii, która napędza zorze Saturna – dodaje Stallard
Wyścig z czasem
Badacze mają świadomość, iż czas działa na ich niekorzyść. Obserwacje przeprowadzono na sześć miesięcy przed równonocą Saturna, która oznacza zmianę warunków sezonowych na planecie. Może to spowodować, że zaobserwowane struktury znikną lub ulegną transformacji. Dane z obserwacji będą publicznie dostępne od 29 listopada 2025 roku, co umożliwi innym zespołom ich analizę. Do tego czasu astronomowie planują kolejne sesje obserwacyjne, aby zebrać jak najwięcej informacji.
Czytaj też: Odkrycie, które może zmienić historię astronomii. Teleskop Webba znalazł niemożliwe galaktyki
Jedno jest pewne: Saturn, obserwowany przez teleskopy od stuleci, nadal skrywa sekrety, które mogą zmienić nasze rozumienie fizyki atmosfery planet gazowych. Chociaż nowe technologie obserwacyjne dostarczają niesamowitych danych, to każde nowe odkrycie przynosi więcej pytań niż odpowiedzi. Być może właśnie ta niepewność i ciągłe poszukiwanie odpowiedzi stanowią największą wartość badań kosmicznych – przypominają nam, że wszechświat wciąż jest pełen niespodzianek.