Saturn krył kolejną atmosferyczną zagadkę. Na biegunie południowym pojawił się dekagon

Przez dziesięciolecia symbolem osobliwej pogody na Saturnie był heksagon otaczający biegun północny. Teraz Kosmiczny Teleskop Hubble’a uchwycił jego lustrzane, ale nie identyczne odbicie na biegunie południowym – gigantyczną, dziesięciokątną falę atmosferyczną, która najwyraźniej dopiero się kształtuje. Odkrycie, opisane właśnie w czasopiśmie Science Advances, każe naukowcom na nowo zastanowić się, jak rodzą się wielkoskalowe struktury w atmosferach gazowych olbrzymów.

Heksagon miał być wyjątkiem

Heksagon na biegunie północnym Saturna to jedno z najbardziej rozpoznawalnych zjawisk w Układzie Słonecznym – regularny, sześciokątny prąd strumieniowy, który obserwatorzy widzą nieprzerwanie od ponad 40 lat, jeszcze od czasów sond Voyager. Przez długi czas wydawał się strukturą unikalną, bez odpowiednika na przeciwległym biegunie. Sonda Cassini, która krążyła wokół Saturna w latach 2004–2017, nie zarejestrowała żadnych śladów podobnej formacji na południu. Problem w tym, że oś obrotu Saturna jest nachylona o niemal 27 stopni, więc planeta – podobnie jak Ziemia – przechodzi przez pory roku, a biegun południowy między 2012 a 2023 rokiem był po prostu odwrócony od Ziemi i niewidoczny.

Jak amatorzy pomogli profesjonalistom

Gdy sezonowy obrót ponownie odsłonił biegun południowy, jako pierwsi zwrócili na niego uwagę astronomowie amatorzy. Trevor Barry i Jean-Paul Oger, przesyłający swoje zdjęcia do prowadzonego przez Uniwersytet Kraju Basków serwisu Planetary Virtual Observatory Laboratory, zauważyli w 2024 roku subtelne, falujące pasmo wzdłuż bieguna. Kolejne naziemne obserwacje z 2025 roku wzmocniły to podejrzenie. Dopiero jednak Hubble, dzięki niedostępnej z Ziemi ostrości obrazu i możliwości obserwowania pełnych obrotów planety bez zniekształceń wywołanych ziemską atmosferą, pozwolił potwierdzić: to naprawdę regularna, dziesięciokątna fala.

Analiza archiwalnych danych Hubble’a z programu OPAL (Outer Planet Atmospheres Legacy), który od ponad dekady co roku fotografuje Jowisza, Saturna, Urana i Neptuna, pokazała, że pierwsze, słabo widoczne ślady struktury pojawiły się już w 2023 roku.

Fala, nie tylko chmura

Dekagon nie jest płaskim wzorem na szczycie chmur – rozciąga się przez wiele warstw atmosfery Saturna, co sugeruje, że mamy do czynienia z pionowo rozbudowaną strukturą związaną z jednym z potężnych prądów strumieniowych planety. Ponieważ Hubble rejestruje obrazy w różnych zakresach długości fali, a różne długości fali sięgają różnych wysokości w atmosferze, pozorne położenie dekagonu nieznacznie się przesuwa w zależności od zastosowanego filtra.

Jak zauważa Amy Simon z Centrum Lotów Kosmicznych im. Goddarda, główna badaczka programu OPAL i współautorka publikacji, nigdy wcześniej nie widziano niczego podobnego na południowej półkuli Saturna – w przeciwieństwie do heksagonu, który jest obecny przy każdym spojrzeniu od ponad czterech dekad, dekagon zdaje się dopiero nabierać wyrazistości. Zespołowi przewodził Agustín Sánchez-Lavega z Uniwersytetu Kraju Basków, a w badaniach uczestniczył też Michael Wong z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley.

Dlaczego to ważne i co dalej

Naukowcy nie wiedzą jeszcze, co doprowadziło do powstania dekagonu ani jak długo się utrzyma. Wśród hipotez wymienia się zaburzenia w przepływach gazów czy oddziaływanie pobliskiej, silnej burzy z ośrodkiem wysokiego ciśnienia, podobnej do Wielkiej Czerwonej Plamy na Jowiszu – żadnej z nich jednak jeszcze nie potwierdzono. Zespół planuje dalsze obserwacje Hubble’em – kolejne są zaplanowane jeszcze we wrześniu 2026 roku – a także wykorzystanie Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba, który dzięki obserwacjom w podczerwieni mógłby zbadać pionową strukturę, temperaturę i skład chemiczny fali. W planach są również symulacje komputerowe testujące możliwe mechanizmy powstania zjawiska.

Odkrycie pokazuje, jak wiele może dać wieloletnie, systematyczne monitorowanie planet – program OPAL nie dostarcza pojedynczych zdjęć, lecz lata danych, które dopiero razem ujawniają powolne, sezonowe zmiany. Czy dekagon okaże się równie trwały jak heksagon, czy zniknie równie nagle, jak się pojawił – przekonamy się zapewne w ciągu najbliższych lat obserwacji.

---

Źródła

Główne:

• NASA Science / Hubble Mission Team, NASA’s Hubble Tracks New Decagon Encircling Saturn’s South Pole,
• ESA/Hubble, wersja europejska komunikatu,
• A. Sánchez-Lavega i in., Science Advances

Kontekstowe:

• Phys.org, Hubble tracks new decagon encircling Saturn’s south pole,
• EarthSky, Saturn’s south pole decagon confirmed

Opracowanie: Agnieszka Nowak