Hubble har hittat en jättelik tiokantig våg vid Saturnus sydpol

NASA:s rymdteleskop Hubble har avslöjat ett oväntat geometriskt mönster i Saturnus atmosfär: en jättelik, föränderlig våg med tio sidor som löper runt planetens sydpol. Fenomenet kallas en dekagon, men är varken ett fast föremål eller en bokstavlig figur på planetens yta. Det är en storskalig atmosfärisk våg som formas i en av Saturnus kraftfulla polära jetströmmar. 45

Större än jorden

Vågen är omkring 13 000 kilometer tvärs över – något bredare än jorden – och ligger kring 63 grader sydlig bredd. Hubbles Wide Field Camera 3 har observerat strukturen vid flera våglängder, vilket gör det möjligt att se den på olika höjder i Saturnus atmosfär. 34

Mönstrets skenbara läge förskjuts något mellan olika våglängder. Tillsammans med att det syns genom flera atmosfärslager talar det för att dekagonen är en vertikalt utsträckt struktur, inte bara ett mönster i de översta synliga molnen. 45

Enligt NASA är detta det första stora och beständiga regelbundna mönstret som har setts på Saturnus södra halvklot. Observationer över flera år visar dessutom att konturerna har blivit tydligare sedan 2023. 3

Påminner om hexagonen i norr – men är inte samma sak

Saturnus nordpol är sedan länge känd för sin sexsidiga jetströmsstruktur, hexagonen, som först identifierades i data från NASA:s Voyager-sonder. Dekagonen är anmärkningsvärd eftersom den visar att en polygonal atmosfärsvåg också kan uppstå runt planetens motsatta pol. 15

Likheten betyder dock inte att de två formationerna är identiska. Hexagonen i norr har observerats under lång tid, medan dekagonen i söder är nyupptäckt och fortfarande förändras. Skillnaderna kan hjälpa forskarna att förstå varför polära jetströmmar kan stabiliseras i olika vågmönster. 35

Spåren fanns i äldre bilder

Saturnus sydpol var svår att observera från jorden under planetens vinter, mellan 2012 och 2023. När siktgeometrin blev bättre noterade markbaserade observatörer ett vågigt band vid sydpolen, bland annat i bilder kopplade till amatörastronomen Trevor Barry. Forskarna jämförde sedan denna ledtråd med Hubbles långtidsobservationer för att följa dekagonens utveckling. 35

Materialet visar att fenomenet redan fanns 2023 och därefter blev mer framträdande. Eftersom polen varit dold under stora delar av den föregående perioden har forskarna däremot inte kunnat se exakt när eller hur vågen först uppstod. 35

Vad tio sidor avslöjar om jetströmmen

Dekagonen ligger inbäddad i en kraftfull sydlig jetström. Den återkommande formen med tio utbuktningar visar att jetströmmen kan hålla kvar en enorm atmosfärisk störning som ett sammanhängande vågmönster, i stället för att låta den skingras. 45

Geometrin ger därmed forskarna en viktig begränsning när de bygger modeller över Saturnus atmosfär. Polygonala vågor påverkas av bland annat jetströmmens hastighet, bredd, krökning och hur den förändras med höjden. Hubbles bilder är alltså mer än ett ovanligt motiv: de kan användas för att pröva förklaringar till hur gasjättars jetströmmar organiserar sig. 45

Det är ännu inte klarlagt varför just denna våg har tio sidor eller vad som satte i gång den. Orsaken kan vara en instabilitet i jetströmmen, dynamik längre ned i atmosfären, säsongsvariationer eller flera faktorer tillsammans. Hittills är bevisen starkare för att dekagonen är verklig och sträcker sig vertikalt än för någon enskild förklaring till dess uppkomst. 35

Fortsatta observationer blir avgörande

NASA:s Cassini-sond gav flera års värdefullt sammanhang om Saturnus moln, polområden och jetströmmar. Men det sydliga mönstret framträder i ett senare observationsmaterial. Jämförelser med data från Cassini-eran och med den nordliga hexagonen kan visa om dekagonen är nybildad, återkommer med årstiderna eller är en mer kortlivad konfiguration. 5

Fortsatt övervakning med Hubble, observationer med James Webb-teleskopet och atmosfäriska modeller blir nästa viktiga steg. De kan visa om dekagonen når djupare ned i Saturnus atmosfär, förändras med årstiderna eller etablerar sig som ett långlivat mönster i stil med hexagonen i norr. 5

Tills vidare har Saturnus sydpol fått ett nytt mysterium: en planetstor våg med tio sidor som visar hur strukturerat – och fortfarande dåligt förstått – vädret på gasjättarna är.