Nowy Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba (JWST) niedawno uwiecznił obrazy przejścia Saturna z późnego lata do jesieni. Saturn doświadcza por roku trwających 7,5 roku, a północna półkula jest w lecie od 2017 roku. Jednak najnowsze obserwacje pokazują, że lato powoli dobiega końca.
Pod kierownictwem planetologa z Uniwersytetu Leicester, Leigha Fletchera, zespół badaczy użył instrumentu średnioinfradredniego (MIRI) na JWST, aby uwiecznić trzy szybkie obrazy górnych warstw chmur Saturna. Te dane pozwoliły im zmierzyć temperaturę i określić skład chemiczny atmosfery planety. Odkryli, że północna półkula stopniowo się ochładza, a cyrkulacja powietrza odpowiedzialna za pogodę na Saturnie przygotowuje się do zmiany kierunku.
Podobnie jak Ziemia, Saturn ma lekko nachyloną oś, co powoduje zmianę pór roku. Gdy planeta obiega Słońce, jej oś powoli się chwieje, powodując, że jedna półkula jest skierowana ku Słońcu przez część roku, a druga przez pozostały czas. Półkula okierunkowana na Słońce doświadcza lata, podczas gdy druga półkula przechodzi zimę. Ze względu na dłuższy okres orbitalny Saturna wynoszący około 29 lat, pory roku są przedłużane, a przejście jest powolne.
Północna półkula Saturna zmierza w stronę zimy, a ciepłe prądy powietrzne za sześciokątnym wirującym wokół bieguna północnego stopniowo się zmniejszą. Biegun północny będzie ukryty przed Słońcem do momentu nadejścia wiosny za kilka lat. Jednak ikoniczny sześciokątny wir ze strumieniami powietrza wokół bieguna pozostanie nietknięty, jak zaobserwowano od 1981 roku.
Podczas przejścia z wiosny do lata sześciokątny wir wewnątrz pola północnego zmienia kolory z jasnoniebieskiego na złocisto-żółty dzięki reakcjom między światłem ultrafioletowym a węglowodorami w górnych warstwach atmosfery Saturna. Z kolei zimowe miesiące sprawiają, że niebo jest czystsze o niebieskim odcieniu.
Zmieniające się pory roku Saturna obejmują ruch ciepłych prądów powietrznych z półkuli doświadczającej lata w stronę półkuli zimowej. Te prądy wtłaczają chłodniejsze powietrze w chmurze zimowej półkuli, zwiększając obecność węglowodorów w chmurach.
Podczas gdy statek kosmiczny Cassini dostarczył szczegółowych obserwacji poprzednich zmian sezonowych Saturna, misja zakończyła się w 2017 roku. Obrazy z JWST dają wgląd w odwrócenie tego procesu podczas kolejnego przejścia sezonów. Jednak rejestrowanie tych zmian jest wyzwaniem i ograniczone. Głównym celem JWST jest obserwacja słabych i odległych obiektów, co utrudnia uwiecznienie obrazów planet w naszym Układzie Słonecznym. Ponadto, na teleskopie konkuruje inne zjawiska astronomiczne o czas obserwacji.
Podsumowując, choć ostatnie obrazy zmieniających się pór roku Saturna z JWST dostarczają cennych informacji, jest mało prawdopodobne, że będziemy mogli oglądać te przejścia w czasie rzeczywistym, jak miało to miejsce w misji Cassiniego.
Definicje:
– James Webb Space Telescope (JWST): Teleskop kosmiczny, którego start planowany jest na rok 2021. Zaprojektowany do obserwacji wszechświata w podczerwieni.
– MIRI (Mid-Infrared Instrument): Instrument naukowy na pokładzie JWST, głównie służący do uwieczniania obrazów i spektrów w podczerwieni.
– Cassini: Statek kosmiczny NASA, który badał Saturna i jego księżyce od 2004 do 2017 roku.