Космический телескоп Джеймс Уэбб обнаружил странные образования, в атмосфере Сатурна. В ионосфере газового гиганта, на высоте около 1100 километров над поверхностью, инструмент NIRSpec зафиксировал темные структуры, напоминающие бусины. Они дрейфуют в заряженной плазме планеты и могут быть связаны между собой, несмотря на огромные расстояния. Работа опубликована в журнале Geophysical Research Letters.
Телескоп Джеймс Уэбб увидел загадочные «темные бусины» в атмосфере Сатурна
Астрономы из Нортумбрийского университета с помощью космического телескопа Джеймс Уэбб обнаружили в атмосфере Сатурна «темные бусины» в ионосфере и асимметричный звездообразный узор в стратосфере. Загадочные образования дрейфуют над знаменитым шестиугольным штормом планеты и не имеют аналогов среди известных науке явлений.
Шестиугольный шторм на полюсом Сатурна. Снимок, сделанный зондом Кассини. NASA/JPL-Caltech/SSI/Hampton University
Шестиугольный (гексагональный) шторм Сатурна был впервые обнаружен в 1980 году зондом Вояджер и детально изучен миссией Кассини в 2004-2017 годах. Этот уникальный атмосферный феномен совершает полный оборот примерно за 10 часов. Ученые считают, что гексагон формируется реактивным потоком, циркулирующим вокруг полюса планеты, а его необычная форма обусловлена свойствами газов в атмосфере Сатурна. Шестиугольная форма шторма крайне странная. Было бы понятно, если бы шторм был круглый (как, например, на Юпитере) или не имел постоянной строгой формы (как штормы на Земле). Удивительный шестиугольник еще ждет своего объяснения.
Одновременно в стратосфере, на высоте 600 километров, телескоп обнаружил асимметричный звездообразный узор с четырьмя лучами. Эти структуры располагаются прямо над знаменитым шестиугольным штормом Сатурна — гигантским вихрем диаметром 29 000 километров, который вращается над северным полюсом планеты.
Фрагмент кольца Сатурна, сделанный телескопом Хаббл.
Исследование проводилось в течение 10 часов, за которые ученые отслеживали движение заряженных молекул водорода в ионосфере и метана в стратосфере.
Загадки атмосферы Сатурна
«Возможность использовать Джеймс Уэбб стала первым случаем, когда мы смогли провести такие детальные инфракрасные наблюдения полярного сияния Сатурна и его верхней атмосферы. Результаты стали полной неожиданностью», — отметил соавтор работы профессор Том Сталлард.
Ученые предполагают, что темные бусины могут возникать из-за сложных взаимодействий между магнитосферой Сатурна и его вращающейся атмосферой. Это открытие может дать новые представления об обмене энергией, который управляет полярными сияниями планеты. Что касается звездообразного узора, он может быть каким-то образом связан с гексагональным штормом.
«Звезда» в стратосфере (слева) и темные бусины в ионосфере (справа).
Особенно интригует исследователей тот факт, что самые темные бусины в ионосфере, похоже, выстраиваются в линию с самым ярким лучом звезды в стратосфере. Пока неясно, действительно ли эти структуры связаны между собой или это просто совпадение.
Команда планирует продолжить наблюдения с помощью телескопа Уэбба. Сейчас на Сатурне наступает равноденствие, что означает возможные драматические изменения в атмосферных структурах по мере смещения Солнца над поверхностью планеты. 21 сентября Сатурн приблизился к Земле на минимальное расстояние — это идеальное время для наблюдений и попыток разгадать множество загадок планеты-гиганта.