Ten obraz słynnego sześciokąta północnego bieguna Saturna, uchwycony przez orbitę Cassini, został opublikowany po raz pierwszy w 2012 roku.
(Zdjęcie: © NASA / JPL-Caltech / SSI / Hampton University)
Nowe badanie sugeruje, że dziwny sześciokąt wirujący wokół bieguna północnego Saturna jest znacznie wyższy niż sądzili naukowcy.
Naukowcy ogólnie uznali sześciokąt o szerokości 20 000 mil (32 000 kilometrów) - strumień odrzutowy złożony z powietrza poruszającego się z prędkością około 200 mil na godzinę (320 km / h) - jako zjawisko w niższej atmosferze, ograniczone do chmur troposfery Saturna.
Ale dziwna struktura faktycznie rozciąga się na około 180 mil (300 km) ponad te szczyty chmur, aż do stratosfery, przynajmniej podczas północnej wiosny i lata, jak sugerują nowe badania. [Oszałamiające zdjęcia: dziwne burze wirów sześciokątnych Saturna]
Sześciokąt, który otacza mniejszy kołowy wir usytuowany na biegunie północnym, istnieje od co najmniej 38 lat; Statki kosmiczne Voyager 1 i Voyager 2 NASA zauważyły cechę o ostrych rogach, gdy leciały przez Saturna odpowiednio w 1980 i 1981 roku.
Naukowcy zaczęli uzyskiwać znacznie bardziej szczegółowe spojrzenia na sześciokąt w 2004 roku, kiedy sonda Cassini NASA rozpoczęła orbitę wokół planety z pierścieniem. Jednak obserwacje sześciokąta Cassiniego były ograniczone do troposfery przez dekadę po jej przybyciu; wiosna nie dotarła na północ Saturna aż do 2009 roku, a niskie temperatury w stratosferze nadal kompromitowały pomiary przez sondę kompozytowego spektrometru podczerwieni (CIRS) przez kolejne pięć lat.
„Byliśmy w stanie wykorzystać instrument CIRS do eksploracji północnej stratosfery po raz pierwszy od 2014 r.” - powiedziała współautorka badań Sandrine Guerlet z Laboratoire de Météorologie Dynamique we Francji, w oświadczeniu Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA) .
Te obserwacje zostały teraz nowo przeanalizowane. I ujawnili niespodziankę: obecność znajomego kształtu wysoko ponad chmurami.
„Gdy wir polarny stawał się coraz bardziej widoczny, zauważyliśmy, że ma on sześciokątne krawędzie i zdaliśmy sobie sprawę, że widzimy wcześniej istniejący sześciokąt na znacznie większych wysokościach niż wcześniej sądzono” - dodał Guerlet.
Zespół badawczy napisał w nowym badaniu, że tworzenie sześciokąta stratosferycznego jest związane z ociepleniem spowodowanym zmianą pór roku. Rzeczywiście, Cassini dostrzegł wir wysoko nad biegunem południowym we wczesnych latach istnienia na Saturnie, kiedy ta półkula cieszyła się latem. (Saturn potrzebuje 30 lat ziemskich na okrążenie Słońca, więc pory roku na planecie z pierścieniem trwają około 7,5 roku za sztukę).
Ale południowy wir stratosferyczny nie był heksagonalny. Jak twierdzą naukowcy, wir nie wiruje wokół bieguna południowego niżej, w chmurach troposferycznych.
„Może to oznaczać, że istnieje zasadnicza asymetria między biegunami Saturna, której jeszcze nie rozumiemy, lub może oznaczać, że wir polarny północny wciąż rozwijał się w naszych ostatnich obserwacjach i robił to po śmierci Cassiniego” - Leigh Fletcher, autor badań z University of Leicester w Anglii, powiedział w tym samym oświadczeniu.
Śmierć ta nastąpiła 15 września 2017 r., Kiedy członkowie zespołu misji poprowadzili Cassini w ognistą śmierć w atmosferze Saturna. Długowieczny orbiter miał mało paliwa, a zespół chciał się upewnić, że Cassini nigdy nie zanieczyści księżyców Saturna, Tytana i Enceladusa - które mogą być w stanie utrzymać życie, jakie znamy - drobnoustrojami z Ziemi.
Asymetria między północą a południem jest tylko jedną tajemnicą związaną z wirami, którą żują naukowcy. Innym jest uderzający kształt północnego obiektu: nie jest jasne, dlaczego strumień odrzutowy powinien uformować się w sześciokąt. Strumień odrzutowy Ziemi nie zrobił czegoś takiego, na przykład.
Misja Cassini o wartości 3,9 miliarda dolarów - wspólny wysiłek NASA, ESA i Włoskiej Agencji Kosmicznej - zrzuciła lądownik Huygens na powierzchnię Tytana w styczniu 2005 roku. Jak pokazują nowe badania, dane zebrane podczas misji mogą nadal pomóc w rozwiązaniu niektórych zakłopotane tajemnice planety, mimo że Huygens i orbiter Cassini nie są już z nami.
„Statek kosmiczny Cassini do samego końca zapewniał nowe spostrzeżenia i odkrycia. Bez takiego statku kosmicznego jak Cassini tajemnice te nie zostałyby odkryte” - powiedział w tym samym oświadczeniu naukowiec projektu ESA Cassini-Huygens, Nicolas Altobelli. „Pokazuje to, co może osiągnąć międzynarodowy zespół wysyłający wyrafinowanego robota odkrywcę do wcześniej niezbadanego miejsca docelowego - z wynikami, które płyną nawet po zakończeniu samej misji”.
Nowe badanie zostało opublikowane online w poniedziałek (3 września) w czasopiśmie Nature Communications.
