Hubble виявив гігантську десятикутну хвилю над південним полюсом Сатурна

Це не споруда і не «контур», намальований на поверхні планети. Космічний телескоп NASA Hubble побачив навколо південного полюса Сатурна величезну атмосферну хвилю, що набуває форми десятикутника. Її назвали декагоном. Вона формується в одному з потужних полярних струменевих потоків газового гіганта. 45

Більша за Землю хвиля

Поперечник декагона становить приблизно 13 000 км — трохи більше за діаметр Землі. Його центр розташований поблизу 63° південної широти. Камера Wide Field Camera 3 на борту Hubble знімала Сатурн на кількох довжинах хвиль, тобто фактично дала змогу зазирнути на різні висоти в його атмосфері. 34

На різних довжинах хвиль видиме положення структури трохи змінюється. Разом із тим декагон простежується в кількох атмосферних шарах. Це означає, що йдеться не просто про малюнок у верхівках хмар, а про вертикально протяжну атмосферну структуру. 45

NASA називає її першим великим і стійким правильним багатокутним візерунком, який спостерігали в південній півкулі Сатурна. Порівняння даних за кілька років показало: від 2023 року його обриси ставали дедалі чіткішими. 3

Південний відповідник знаменитого гексагона — але не його копія

Північний полюс Сатурна давно відомий своїм шестикутником, або гексагоном: його помітили ще за даними апаратів NASA Voyager. Відкриття декагона показує, що біля протилежного полюса планета також здатна утворювати масштабні багатокутні хвилі. 15

Втім, вважати ці явища близнюками зарано. Північний гексагон спостерігають давно, тоді як південний декагон відкрили лише нещодавно і він усе ще змінюється. Відмінності між ними можуть підказати дослідникам, чому полярні струменеві течії стабілізуються у хвильові фігури з різною кількістю «сторін». 35

Як його помітили

У 2012–2023 роках, під час сатурніанської зими, південний полюс планети був невдало розташований для спостережень із Землі. Коли геометрія огляду покращилася, наземні спостерігачі помітили хвилясту смугу поблизу південного полюса; серед них був астроном-аматор Тревор Баррі. Далі науковці зіставили ці спостереження з багаторічним архівом Hubble, щоб простежити розвиток структури. 35

Дані свідчать, що хвиля вже існувала у 2023 році, а згодом стала виразнішою. Але через тривалу недоступність полюса точний час її виникнення й механізм формування безпосередньо не спостерігали. 35

Що десять «сторін» говорять про атмосферу Сатурна

Декагон лежить усередині потужної південної струменевої течії. Повторюваний десятипелюстковий візерунок показує, що цей потік здатен утримувати велике атмосферне збурення в організованій хвильовій формі, не даючи йому розсіятися. 45

Для моделей атмосферної циркуляції це важлива підказка. Поява багатокутної хвилі залежить від таких параметрів, як швидкість, ширина й кривизна струменевого потоку, а також від того, як він поводиться на різних висотах. Отже, спостереження Hubble — не лише ефектне зображення, а й спосіб перевіряти моделі погоди на планетах-гігантах. 45

Водночас наявні дані поки не пояснюють, чому ця хвиля має саме десять сторін і що саме її запустило. Серед можливостей — нестійкість у струменевій течії, процеси в глибших шарах атмосфери, сезонні зміни або поєднання кількох чинників. Наразі реальність декагона та його вертикальна протяжність підтверджені краще, ніж будь-яка конкретна версія його походження. 35

Що можуть з’ясувати Cassini, Hubble і James Webb

Місія NASA Cassini роками вивчала хмари, полярні області та струменеві течії Сатурна. Порівняння нової південної структури з даними епохи Cassini та північним гексагоном допоможе з’ясувати, чи є декагон новим явищем, сезонним циклом або відносно нетривалою конфігурацією. 5

Подальший моніторинг Hubble, спостереження космічним телескопом James Webb і моделювання атмосфери мають показати, чи сягає декагон глибших шарів, чи залежить від сезонів і чи зможе перетворитися на довгоживучу структуру, подібну до північного гексагона. 5

Поки що південний полюс Сатурна додав астрономам нову загадку: планетарну хвилю у формі десятикутника, яка нагадує, наскільки впорядкованою — і водночас досі недостатньо зрозумілою — може бути погода на газових гігантах.