Hubble Temui Gelombang 10 Sisi Gergasi di Kutub Selatan Zuhal

Teleskop Angkasa Hubble NASA telah menemukan bentuk geometri yang luar biasa dalam atmosfera Zuhal: gelombang gergasi 10 sisi, atau dekagon, yang mengelilingi kutub selatan planet itu. Ia bukan struktur pepejal atau garis sebenar pada permukaan Zuhal. Sebaliknya, ia ialah corak gelombang atmosfera berskala planet yang terbentuk dalam salah satu aliran jet kutub Zuhal yang sangat kuat. 45

Lebih lebar daripada Bumi

Dekagon itu berukuran kira-kira 13,000 kilometer lebar — sedikit lebih lebar daripada Bumi — dan terletak di sekitar 63 darjah latitud selatan. Kamera Wide Field Camera 3 pada Hubble memerhatikannya pada beberapa panjang gelombang cahaya, membolehkan penyelidik melihat struktur tersebut pada altitud atmosfera yang berbeza. 34

Kedudukannya kelihatan berubah sedikit mengikut panjang gelombang yang digunakan. Petunjuk ini penting kerana ia menunjukkan dekagon bukan sekadar corak di puncak awan yang kelihatan, sebaliknya struktur yang memanjang secara menegak merentasi beberapa lapisan atmosfera Zuhal. 45

NASA menyifatkannya sebagai corak bersisi sekata besar dan berterusan pertama yang dikesan di hemisfera selatan Zuhal. Rekod pemerhatian selama beberapa tahun pula menunjukkan bentuk itu semakin jelas sejak 2023. 3

Pasangan kepada heksagon di utara — tetapi bukan kembar

Kutub utara Zuhal sudah lama terkenal dengan heksagon: corak aliran jet enam sisi yang mula dikenal pasti menerusi pemerhatian kapal angkasa Voyager. Penemuan dekagon di selatan menunjukkan Zuhal juga mampu menghasilkan gelombang poligon berskala besar di kutub yang bertentangan. 15

Namun, kedua-duanya tidak harus dianggap fenomena yang sama. Heksagon utara telah diperhatikan sejak sekian lama, manakala dekagon selatan baru dikenal pasti dan masih berubah. Perbezaan ini mungkin membantu ahli sains memahami mengapa aliran jet kutub boleh membentuk corak gelombang yang berlainan. 35

Bagaimana corak ini dikenal pasti

Kutub selatan Zuhal sukar diperhatikan dari Bumi semasa musim sejuknya antara 2012 hingga 2023, akibat geometri pandangan planet itu. Selepas kedudukannya menjadi lebih sesuai untuk pemerhatian, pemerhati dari Bumi melihat jalur beralun berhampiran kutub selatan, termasuk imej yang dikaitkan dengan pemerhati planet amatur Trevor Barry. Penyelidik kemudian membandingkan petunjuk itu dengan siri pemerhatian jangka panjang Hubble untuk menjejak perkembangan dekagon. 35

Data yang ada menunjukkan ciri itu sudah wujud pada 2023 dan kemudiannya menjadi semakin ketara. Namun, kerana kutub tersebut terlindung daripada pandangan untuk sebahagian besar tempoh sebelumnya, saat sebenar dan mekanisme pembentukan dekagon tidak dapat diperhatikan secara langsung. 35

Apa yang diberitahu oleh 10 sisi itu tentang aliran jet Zuhal

Dekagon terletak dalam aliran jet selatan yang kuat. Bentuknya yang mempunyai 10 lobus berulang menunjukkan aliran jet itu boleh mengepung gangguan atmosfera besar menjadi corak gelombang yang tersusun, bukannya membiarkannya tersebar. 45

Bagi ahli sains atmosfera, geometri ini menjadi kekangan berguna untuk model peredaran atmosfera Zuhal. Corak poligon sedemikian berkait dengan faktor seperti kelajuan, lebar dan kelengkungan aliran jet, serta perubahan sifatnya pada altitud berbeza. Maka, imej Hubble bukan sekadar pemandangan ganjil — ia memberi peluang untuk menguji teori tentang cara aliran jet planet gergasi menyusun diri. 45

Setakat ini, pemerhatian belum menjelaskan mengapa gelombang tersebut mempunyai tepat 10 sisi atau apakah pencetusnya. Ia mungkin berkait dengan ketidakstabilan dalam aliran jet, dinamik atmosfera yang lebih dalam, kesan musim, atau gabungan beberapa faktor. Bukti paling kukuh buat masa ini ialah dekagon itu benar-benar wujud dan memanjang melalui atmosfera, bukan satu penjelasan tunggal tentang asal-usulnya. 35

Mengapa pemerhatian susulan penting

Misi Cassini NASA sebelum ini menyediakan konteks bertahun-tahun tentang awan, kutub dan aliran jet Zuhal. Membandingkan rekod era Cassini dengan dekagon baharu serta heksagon utara boleh membantu menentukan sama ada struktur selatan itu baru terbentuk, berulang mengikut musim, atau hanya konfigurasi yang lebih singkat hayatnya. 5

Pemantauan berterusan oleh Hubble, pemerhatian dengan Teleskop Angkasa James Webb, dan pemodelan atmosfera akan menjadi langkah seterusnya. Usaha ini boleh menjelaskan sama ada dekagon itu menjangkau lebih dalam ke atmosfera Zuhal, berubah mengikut musim, atau akhirnya menjadi corak tahan lama seperti heksagon di utara. 5

Buat masa ini, kutub selatan Zuhal menambah satu lagi teka-teki kosmik: gelombang 10 sisi sebesar planet yang memperlihatkan betapa tersusunnya — dan pada masa yang sama masih belum difahami sepenuhnya — cuaca di planet gergasi.