Hubble oppdager gigantisk tikantet bølge ved Saturns sørpol

NASAs romteleskop Hubble har avslørt et uventet geometrisk værfenomen ved Saturns sørpol: En enorm, utviklende atmosfærisk bølge med ti sider. Strukturen kalles en dekagon, men er verken et fast objekt eller en bokstavelig kontur på planeten. Den er et storskala bølgemønster formet inne i en av Saturns kraftige polare jetstrømmer. 45

Større enn jorden

Dekagonen er omtrent 13 000 kilometer på tvers – litt bredere enn jorden – og er sentrert nær 63 grader sørlig bredde. Hubbles Wide Field Camera 3 har observert den ved flere bølgelengder, slik at forskerne kan undersøke strukturen på ulike høyder i Saturns atmosfære. 34

Det er viktig fordi mønsterets tilsynelatende plassering forskyver seg litt med bølgelengden. Bølgen kan dessuten ses gjennom flere atmosfæriske lag. Dette tyder på at dekagonen strekker seg vertikalt gjennom atmosfæren, i stedet for å være et mønster begrenset til de øverste, synlige skyene. 45

NASA beskriver den som det første store og vedvarende mønsteret med regelmessige sider som er observert på Saturns sørlige halvkule. Observasjoner over flere år viser at konturene har blitt tydeligere siden 2023. 3

En slektning av nordpolens sekskant – men ingen tvilling

Saturns nordpol er allerede kjent for sin sekskant, et jetstrømfenomen som først ble identifisert i data fra Voyager-sondene. Den nye dekagonen er oppsiktsvekkende fordi den viser at planeten også kan danne store polygonale bølger ved den motsatte polen. 15

Likheten betyr likevel ikke at de to strukturene er identiske. Seksanten i nord har vært observert lenge, mens dekagonen i sør er nyoppdaget og fortsatt i utvikling. Forskjellene kan gi forskerne bedre innsikt i hvorfor polare jetstrømmer kan stabilisere seg i ulike bølgemønstre. 35

Slik ble mønsteret oppdaget

Saturns sørpol var dårlig plassert for observasjoner fra jorden under planetens vinter, fra 2012 til 2023. Da synsvinkelen ble bedre, oppdaget bakkebaserte observatører et bølgende bånd ved sørpolen. Bildemateriale knyttet til amatørastronomen Trevor Barry var blant observasjonene som ga forskerne et spor. Deretter ble dette sammenlignet med Hubbles langtidsobservasjoner for å følge dekagonens utvikling. 35

Datagrunnlaget viser at strukturen allerede fantes i 2023 og senere ble mer markant. Fordi polen var skjult store deler av perioden før dette, ble verken det nøyaktige tidspunktet eller mekanismen bak dannelsen observert direkte. 35

Hva ti sider forteller om jetstrømmen

Dekagonen ligger inne i en kraftig sørlig jetstrøm. Den gjentakende formen med ti lober viser at jetstrømmen kan holde en stor atmosfærisk forstyrrelse samlet i et ordnet bølgemønster, framfor at den spres. 45

Geometrien gir atmosfæreforskere en nyttig ramme for modeller av Saturns sirkulasjon. En polygonal bølge avhenger blant annet av jetstrømmens fart, bredde, krumning og hvordan den varierer med høyden. Hubbles bilder er derfor mer enn et uvanlig syn: De gir en mulighet til å teste forklaringer på hvordan jetstrømmer på gasskjemper organiserer seg. 45

Observasjonene fastslår foreløpig ikke hvorfor denne bølgen har ti sider, eller hva som utløste den. Mulige forklaringer omfatter ustabilitet i jetstrømmen, dynamikk dypere i atmosfæren, sesongvirkninger eller en kombinasjon av flere faktorer. Bevisene er foreløpig sterkere for at dekagonen er reell og strekker seg gjennom flere lag, enn for én bestemt forklaring på hvordan den oppsto. 35

Cassini-data og nye observasjoner kan gi svar

NASAs Cassini-sonde samlet i en årrekke informasjon om Saturns skyer, polområder og jetstrømmer. Den nyoppdagede sørlige strukturen kommer imidlertid fram i et senere observasjonsmateriale. Sammenligninger med Cassini-periodens data og den nordlige sekskanten kan hjelpe forskerne med å avgjøre om dekagonen er ny, et tilbakevendende sesongfenomen eller en kortvarig atmosfærisk konfigurasjon. 5

Videre overvåking med Hubble, observasjoner fra James Webb-romteleskopet og atmosfæremodellering blir viktige neste steg. De kan vise om dekagonen når dypere ned i atmosfæren, endrer seg med årstidene eller stabiliserer seg til et langvarig mønster som sekskanten i nord. 5

Foreløpig har Saturns sørpol gitt astronomene et nytt mysterium: En bølge på planetstørrelse med ti sider, som viser hvor strukturert – og fortsatt dårlig forstått – været på gasskjempene er.