Famózní hexagon v polárních oblastech Saturnu

Nové dlouhodobé studie na základě dat získaných kosmickou sondou NASA s názvem Cassini odhalila překvapující výrazný útvar, který se vynořil na severním pólu planety Saturn s nástupem letního období, sahající několik set kilometrů nad oblačnou pokrývku. Ohřívající se výškový vír hexagonálního tvaru se podobá famóznímu šestiúhelníku pozorovanému již dříve mnohem hlouběji v oblacích Saturnu.

Objev publikovaný 3. 9. 2018 v Nature Communication je úchvatný, protože předpokládá, že níže položený hexagon může mít vliv na to, co se odehrává v atmosféře vysoko nad ním. Může ovlivňovat vysoko se tyčící struktury sahající až do výšky několika stovek kilometrů.

Když sonda Cassini v roce 2004 přilétla do systému planety Saturn, jeho jižní polokoule si užívala léto, zatímco severní polokoule se nacházela uprostřed zimy a polární noci. Sonda pátrala po jasných a teplých vírech ve vysokých výškách atmosféry v okolí jižního pólu planety Saturn, avšak nikoliv na severním pólu. Z nové studie vyplývá, že první náznaky formujícího se severního polárního víru vysoko v atmosféře byly zaznamenány v době, kdy na severní polokouli přicházelo léto. Tento zahřívající se vír se nachází několik set kilometrů nad oblaky – ve stratosféře. Vědci tak odhalili nečekané překvapení.

„Okraje tohoto nově objeveného výškového víru se zdají být hexagonální, protože velmi přesně odpovídají famózní a neobvyklé struktuře oblačnosti ve tvaru šestiúhelníku, kterou vidíme mnohem níže v atmosféře planety Saturn,“ říká Leight Fletcher z University of Leicester, který je hlavním autorem nové studie.

Známý hexagon v okolí severního pólu je útvarem, který byl objeven již v 80. letech minulého století sondami NASA s názvem Voyager a byl tak studován již několik desetiletí; tento dlouhodobý vír je potenciálně svázán s rotací Saturnu – jedná se o typ úkazu pozorovaného rovněž na Zemi jako tzv. polární tryskové proudění (Polar Jet Stream).

Jeho vlastnosti byly detailně odhaleny kosmickou sondou Cassini, která tento útvar pozorovala na různých vlnových délkách – od ultrafialové až po infračervenou oblast elektromagnetického spektra – přístroji na své palubě včetně spektrometru CIRS (Composite Infrared Spectrometer). Jenomže na začátku mise tento přístroj nemohl nahlížet do vzdálenější atmosféry v okolí severního pólu, kde panovala polární noc a kde byla teplota příliš nízká (kolem -158 °C) pro spolehlivá pozorování infračerveným spektrometrem CIRS. Zanechávala tudíž tyto vysoko položené oblasti po mnoho let relativně neprozkoumané.

„Záhada hexagonu postupně narůstala, až nakonec po 13 letech sonda Cassini ukončila svůj výzkum z oběžné dráhy kolem Saturnu,“ říká Linda Spilker, vědecká pracovnice projektu Cassini. „Očekávám urychlené pátrání po dalších nových objevech, které zůstávají ukryty v datech získaných sondou Cassini.“

„Jeden rok na Saturnu trvá přibližně 30 pozemských roků, takže zimy jsou zde dlouhé,“ dodává Sandrine Guerlet z Laboratoire de Météorologie Dynamique, Francie, spoluautorka článku. „Polární oblasti Saturnu se v roce 2009 teprve začaly vynořovat z hluboké zimy a pozvolna oteplovat s nastupujícím létem na severní polokouli. Oblasti stratosféry v okolí severního pólu jsme byli schopni pozorovat přístrojem CIRS teprve od roku 2014. Jak se polární vír stával více a více pozorovatelný, zaznamenali jsme okraje hexagonálního útvaru a uvědomili jsme si, že pozorujeme hexagonální vír ve vysokých vrstvách atmosféry, který navazuje na obdobný – již dříve pozorovaný – polární vír nacházející se mnohem níže.“

Z pozorování sondy Cassini vyplývá, že obě polární oblasti Saturnu jsou velmi odlišné. V oblasti jižního pólu nebyl pozorován sondou žádný hexagonální útvar ani v místě výskytu oblačnosti, ani vysoko nad ní v době, kdy zde panovalo léto. Severní polární vír se také zdaleka nepodobá víru nad jižním pólem, protože je chladnější a projevuje se také odlišnou dynamikou v porovnání s jeho jižním protějškem.

„To může znamenat, že existuje podstatná asymetrie mezi oběma póly Saturnu, kterou jsme zatím nepochopili; nebo to také může znamenat, že severní polární vír se v době našich pozorování stále ještě vyvíjel a udržoval svoji aktivitu i v době ukončení činnosti sondy Cassini v září 2017,“ dodává Leight Fletcher.

Zdroj: https://www.nasa.gov/feature/jpl/saturns-famous-hexagon-may-tower-above-the-clouds a http://sci.esa.int/cassini-huygens/60589-saturn-s-famous-hexagon-may-tower-above-the-clouds/

autor: František Martinek