Вчені вивчають зміну пір року на Сатурні завдяки спостереженням з використанням космічного телескопа James Webb (JWST). Недавні спостереження, проведені в листопаді 2022 року командою вчених з Лестерського університету, розкрили цікаві деталі сезонів на цій кільцеподібній планеті.
Користуючись інструментом середнього інфрачервоного діапазону (MIRI) JWST, астрономи досліджували атмосферу Сатурна в інфрачервоному спектрі, що лежить поза видимим для нас діапазоном. Завдяки MIRI вдалося виміряти температуру атмосфери планети, виявити наявність різних хімічних сполук, а також вивчити бурхливі хмари, розташовані у верхній частині атмосфери Сатурна, стратосфері.
Цікаві особливості Сатурна
Сатурн — газовий гігант і шоста планета від Сонця. Він також має свої пори року, як і Земля. Основна причина цього — нахил його осі обертання до Сонця, який становить приблизно 26,7°, схожий на нахил Землі в 23,5°. Однак через значно більшу орбіту Сатурна пори року на цій планеті тривають набагато довше — приблизно 7,5 земних років.
Сатурн обертається навколо Сонця за 29,4 земних роки, що призводить до тривалих сезонів. Спостереження JWST допомагають вченим краще розуміти ці тривалі сезони та явища, які відбуваються під час їхньої зміни. Важливо зазначити, що дані JWST доповнюють дані, зібрані космічним апаратом NASA «Кассіні-Гюйгенс», який спостерігав за Сатурном протягом 13 років під час його зимових та весняних сезонів.
Результат 13 років спостережень
Нові спостереження JWST були об’єднані в анімацію, що ілюструє зміни на Сатурні у різних діапазонах інфрачервоного світла, аналогічно тому, як ми спостерігаємо зміну сезонів на Землі за зміною кольору листя на деревах.
На анімації видно теплове випромінювання північного полюса Сатурна, представлене яскраво-синім кольором, а також теплі та яскраві ділянки атмосфери планети, що відображаються жовтим. Контраст температур можна спостерігати за допомогою фіолетових ділянок, які представляють холодніші області атмосфери. Смугастий вигляд планети чітко простежується на довжинах хвиль світла в тропосфері Сатурна, найнижчому шарі його атмосфери.
Гігантські вихори
Анімація також включає дані, зібрані космічним телескопом Hubble у видимому світлі у вересні 2022 року. Ці дані були додані для порівняння зі спостереженнями JWST. Спостереження JWST також розкрили наявність полярного циклону (NPC) на північному полюсі Сатурна, який має діаметр близько 1500 км. Цей циклон оточений областю теплих газів, які були помічені навесні, коли вони зібралися у північній півкулі Сатурна й отримали назву північно-полярний стратосферний вихор (NPSV).
Ці теплі вихори обертаються у високих шарах стратосфери газового гіганта і нагріваються протягом літнього сезону Сатурна. В 2025 році планета переживе осіннє рівнодення, коли Сонце буде безпосередньо над екватором планети. Згодом NPSV почне охолоджуватися і, відповідно, зникне, коли північна півкуля повністю зануриться в осінь.
Відмінність результатів спостережень
Важливо зауважити, що інфрачервоні дані JWST розкривають інший розподіл температури в стратосфері Сатурна порівняно з тими, які були зібрані космічним апаратом «Кассіні-Гюйгенс», який проводив спостереження взимку та навесні на півночі планети. Також зазначається різниця в розподілі газів в атмосфері Сатурна між спостереженнями JWST і Cassini через різний напрямок повітряних потоків під час різних сезонів.
Обрання Сатурна об’єктом дослідження для JWST виявилося важливим етапом у вивченні наших сусідів у Сонячній системі. Планета-гігант представляє складний об’єкт для спостережень через великий розмір і яскравість, що ускладнюють роботу інструменту MIRI, якому вперше вдалося вивчити лише малу частину Сатурна через його яскравість та віддаленість від Землі.
Раніше ми повідомляли про те, чому супутники Сатурна нас вражають.
За матеріалами space.com.
Тільки найцікавіші новини та факти у нашому Telegram-каналі!
Приєднуйтесь: https://t.me/ustmagazine
