Hubble odhalil u jižního pólu Saturnu obří desetiúhelníkovou vlnu

Saturnův jižní pól ukrývá nový meteorologický rébus. Hubbleův vesmírný dalekohled NASA tam odhalil obří, vyvíjející se atmosférickou vlnu s deseti stranami – takzvaný desetiúhelník. Nejde o pevný objekt ani o doslova narýsovaný obrazec v oblacích, ale o rozsáhlou vlnu formovanou v jednom z mohutných proudových proudění planety. 45

Útvar větší než Země

Desetiúhelník má napříč zhruba 13 000 kilometrů, takže je o něco širší než Země. Leží přibližně na 63° jižní šířky. Kamera Wide Field Camera 3 na Hubbleově teleskopu jej sledovala v několika vlnových délkách světla, což astronomům umožnilo zkoumat jej v různých výškových vrstvách Saturnovy atmosféry. 34

Jeho zdánlivá poloha se podle použité vlnové délky mírně mění. To spolu s pozorováním v několika vrstvách atmosféry ukazuje, že nejde jen o kresbu v nejvyšších viditelných oblacích, ale o strukturu zasahující vertikálně hlouběji do atmosféry. 45

NASA jej označuje za první velký, přetrvávající a pravidelně tvarovaný útvar pozorovaný v jižní polokouli Saturnu. Snímky pořízené v průběhu několika let navíc ukazují, že se jeho obrysy od roku 2023 stále zřetelněji vymezují. 3

Není to dvojče slavného severního šestiúhelníku

Severní pól Saturnu je známý svým šestiúhelníkovým útvarem v proudovém proudění, takzvaným hexagonem. Ten byl rozpoznán už v datech ze sond Voyager, které kolem prstencové planety prolétly na počátku 80. let. Jižní desetiúhelník ukazuje, že Saturn dokáže vytvářet rozsáhlé polygonální vlny i na opačném pólu. 15

Podobnost však neznamená, že oba jevy vznikají stejným způsobem nebo se budou chovat stejně. Severní hexagon je známý dlouho, zatímco jižní desetiúhelník byl rozpoznán teprve nyní a stále se vyvíjí. Právě rozdíly mezi nimi mohou vědcům napovědět, za jakých podmínek se polární proudění ustálí do konkrétního vlnového vzorce. 35

Jak se desetiúhelník podařilo najít

Jižní pól byl pro pozorování ze Země během saturnské zimy v letech 2012 až 2023 nevhodně natočený. Když se geometrie pozorování zlepšila, pozemní pozorovatelé zaznamenali zvlněný pás v oblasti jižního pólu; mezi souvisejícími snímky byly i záznamy amatérského pozorovatele planet Trevora Barryho. Výzkumníci pak tento náznak porovnali s dlouhodobou sérií snímků z Hubbleova teleskopu a sledovali vývoj útvaru. 35

Dostupná data ukazují, že struktura už existovala v roce 2023 a následně se zvýraznila. Protože však pól předtím zůstával po velkou část období skrytý, přesný okamžik vzniku ani mechanismus, který vlnu vyvolal, zatím nikdo přímo nepozoroval. 35

Co prozrazuje deset stran o atmosféře Saturnu

Desetiúhelník se nachází uvnitř silného jižního proudového proudění. Jeho deset opakujících se výběžků dokládá, že toto proudění dokáže udržet rozsáhlou poruchu jako souvislý vlnový vzorec, místo aby se rozptýlila. 45

Pro modely cirkulace v atmosféře obří planety je to důležitá informace. Vznik polygonální vlny závisí například na rychlosti, šířce a zakřivení proudu i na tom, jak se jeho vlastnosti mění s výškou. Hubbleovy snímky proto nejsou jen působivým pohledem na Saturn: poskytují test pro vysvětlení, jak se jeho mohutné atmosférické proudy organizují. 45

Zatím ale není jasné, proč má vlna právě deset stran ani co ji spustilo. Ve hře může být nestabilita v proudění, dynamika hlubších vrstev atmosféry, sezonní vlivy nebo jejich kombinace. Současná pozorování přesvědčivěji dokládají existenci a vertikální rozsah desetiúhelníku než jedinou konkrétní teorii jeho vzniku. 35

Další pozorování rozhodnou o jeho osudu

Mise Cassini přinesla léta poznatků o Saturnových oblacích, polárních oblastech a proudových proudech. Nově rozpoznaný jižní útvar však vychází z pozdějších pozorování. Srovnání s érou Cassini a se severním hexagonem může pomoci určit, zda jde o nově vzniklý jev, opakující se sezonní vzorec, nebo kratší epizodu v atmosféře. 5

Klíčové bude další sledování Hubbleovým teleskopem, pozorování Vesmírným teleskopem Jamese Webba a atmosférické modelování. Mohou ukázat, zda struktura sahá ještě hlouběji, mění se s ročními obdobími Saturnu, nebo se ustálí podobně dlouhodobě jako severní hexagon. 5

Prozatím má jižní pól Saturnu novou záhadu: planetární vlnu s deseti stranami, která připomíná, že počasí na obřích planetách může být pozoruhodně uspořádané – a stále zdaleka ne zcela pochopené.