Тенденция охлаждения Сатурна: Новые наблюдения с космического телескопа James Webb

С наступлением осеннего сезона на Сатурне группа ученых-планетологов из Университета Лестера сделала интереснейшие открытия, касающиеся изменения климата на кольцевой планете. С помощью космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST) исследователи наблюдали тенденцию к похолоданию в конце северного лета на Сатурне, сопровождающуюся разворотом мощных воздушных потоков планетарного масштаба.

Результаты исследований, опубликованные в журнале JGR:Planets, дают ценное представление о смене времен года на Сатурне, известном своими легендарными ледяными кольцами. Кроме того, наблюдения позволяют в последний раз взглянуть на северный полюс Сатурна с его колоссальным теплым вихрем, наполненным углеводородными газами, прежде чем он погрузится в темноту полярной зимы.

Сезонное сходство Сатурна с Землей

Времена года на Сатурне, как и на Земле, наблюдаются из-за осевого наклона его орбиты. Однако орбита Сатурна вокруг Солнца проходит за 30 лет, в результате чего сезоны длятся 7,5 земных лет. В настоящее время и Земля, и Сатурн приближаются к концу лета в северном полушарии. В то время как Земля движется к осеннему равноденствию в сентябре, Сатурн приближается к своему осеннему равноденствию в 2025 году, что приведет к длительному периоду полярной зимы на северных полюсах обеих планет.

Данные космического телескопа Джеймса Уэбба

Специалисты Лестерского университета использовали прибор MIRI (Mid-Infrared Instrument) на спутнике JWST для изучения атмосферы Сатурна в инфракрасном свете. Это позволило измерить температуру, газовый состав и облачные образования от верхушек облаков до стратосферы. Разделив инфракрасное излучение на различные длины волн, ученые смогли идентифицировать различные химические вещества в атмосфере Сатурна.

На результирующем изображении, полученном путем комбинирования отдельных длин волн, наблюдаемых MIRI, синим цветом выделено яркое тепловое излучение от северного полюса Сатурна. На снимке виден теплый северополярный циклон шириной 1500 км, впервые замеченный во время миссии Cassini. Вокруг циклона располагается более крупная область теплых газов, известная как северополярный стратосферный вихрь, который сформировался весной на Сатурне и сохраняется в течение всего северного лета.

Исчезновение северополярного стратосферного вихря

Эти теплые вихри, расположенные высоко в стратосфере, нагреваются солнечным теплом в течение долгого летнего сезона на Сатурне. Однако с приближением осеннего равноденствия в 2025 году северный полярный стратосферный вихрь остынет и в конце концов исчезнет, когда северное полушарие погрузится в осеннюю тьму.
Доктор Ли Флетчер (Leigh Fletcher), ученый-планетолог из Университета Лестера и ведущий автор исследования, так прокомментировал значение полученных результатов: "Смена времен года на Сатурне всегда вызывала у нас восхищение, а новые наблюдения, полученные с помощью космического телескопа "Джеймс Уэбб", дают нам уникальную возможность взглянуть на эту планету-гигант. Изучая атмосферу в инфракрасном свете, мы можем получить ценную информацию об изменениях температуры, составе газов и облачных образованиях".

Доктор Эми Саймон, ученый из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА, также поделилась своими соображениями: "Космический телескоп James Webb произвел революцию в нашем понимании Солнечной системы. Изображения Сатурна, полученные с помощью MIRI, позволяют рассмотреть планету в беспрецедентных деталях, выявить сложную динамику ее атмосферы и сезонные колебания".

Сатурн издавна привлекает внимание ученых и астрономов своими уникальными особенностями и загадочной природой. Наблюдения, проведенные командой Лестерского университета с помощью JWST, вносят свой вклад в продолжающееся изучение этой загадочной планеты. Изучая смену времен года и атмосферные условия на Сатурне, ученые получают более глубокое представление о динамике планеты и возможности обитаемости за пределами Земли.