Telescopul spațial James Webb a surprins imagini spectaculoase la mare altitudine deasupra planetei Saturn, dezvăluind fenomene atmosferice fără precedent, care contrazic o parte din teoriile actuale despre comportamentul atmosferelor planetare.
Descoperirile, publicate în prestigioasa revistă Geophysical Research Letters, ridică noi întrebări privind procesele ascunse care influențează structura și dinamica celei mai emblematice gigante gazoase din sistemul nostru solar.
Echipa condusă de Tom Stallard, cercetător la Universitatea Northumbria, a folosit spectrograful NIRSpec al telescopului pentru a analiza straturile superioare ale atmosferei saturniene, într-o misiune menită inițial să confirme modele cunoscute,însă rezultatele au depășit toate așteptările.
Modelele existente indicau emisii infraroșii „clasice”, distribuite pe benzi largi ale spectrului, mai ales deasupra celebrei furtuni hexagonale care încununează polul nord. Observațiile le-au răsturnat însă calculele.
În locul semnalelor anticipate, James Webb a scos la iveală structuri enigmatice, fără analog în catalogul nostru de fenomene atmosferice planetare.
La circa 1 100 de kilometri deasupra „suprafeței nominale” a lui Saturn, în ionosferă – zona în care particulele încărcate se mișcă sub influența unor câmpuri magnetice complexe, instrumentele au detectat formațiuni ieșite din tipare.
„Perle întunecate”
Cercetătorii le-au numit „perle întunecate”: regiuni distincte de absorbție, care „înghit” lumina infraroșie într-un mod neobișnuit. Sunt separate de distanțe considerabile, dar potențial legate prin mecanisme invizibile, și plutesc lent în plasma ionizată ce umple această porțiune a atmosferei.
Comportamentul lor contrazice modelele actuale. În vreme ce structurile atmosferice cunoscute tind să urmeze tipare previzibile – dictate de rotația planetei ori de regimul vânturilor – aceste „perle” par să se supună altor reguli.
Nu se aliniază comod cu cunoașterea noastră de până acum, iar asta obligă la întrebări noi. În paralel, James Webb a semnalat o a doua anomalie, cu circa 500 de kilometri mai jos, în stratosferă.
Acolo se conturează o structură cu formă de stea, asimetrică, un desen geometric pe care oamenii de știință nu l-au mai întâlnit. Legătura cu „perlele” din ionosferă este una tentantă: zonele cele mai întunecate de sus par să se alinieze cu „brațele” cele mai intense ale acestei stele stratosferice.
Este o suprapunere care ridică miza. Vorbim despre cauză și efect între fenomene separate de sute de kilometri de altitudine? Sau despre o simplă coincidență spațială? Toate acestea capătă profunzime dacă sunt privite în lumina hexagonului de la polul nord al lui Saturn.
Această furtună aproape perfect geometrică, înaltă de aproximativ 29 000 de kilometri și care se rotește în jurul propriei axe în zece ore, intriga încă de la detecția sa, în 1980, de către Voyager.
Chiar și după observațiile detaliate ale sondei Cassini, între 2004 și 2017, mecanismele care susțin forma hexagonală rămân doar parțial înțelese.
Ce sugerează noile date de la James Webb
Noile date ale lui James Webb sugerează că interacțiunile dintre această furtună și straturile superioare ale atmosferei sunt, probabil, mai complicate decât ne imaginam. Ipotezele nu lipsesc, dar au nevoie de dovezi.
„Perlele întunecate” ar putea apărea din interacțiuni sofisticate între magnetosfera lui Saturn – imensa bulă magnetică ce înconjoară planeta – și gazele aflate în rotație din atmosferă.
Acest joc de energii ar putea să alimenteze și spectaculoasele aurore polare saturniene, semnând schimburi de energie încă insuficient înțelese între diferitele straturi atmosferice.
Cât despre structura în formă de stea din stratosferă, ea ar putea fi o semnătură a unor proprietăți unice asociate hexagonului polar, o amprentă a modului în care dinamica de la pol pătrunde și modelează straturile de dedesubt.
Contextul astronomic le oferă oamenilor de știință o fereastră de observație rar de favorabilă. Saturn traversează echinocțiul, un moment în care iluminarea solară se schimbă radical, scotând la iveală fațete altfel greu de surprins ale acestor structuri.
Iar pe 21 septembrie planeta ajunge la opoziție, adică se află cel mai aproape de Pământ. Este configurația ce le poate aduce astronomilor cele mai bune șanse de a aprofunda observațiile și, poate, de a descifra mecanismele din spatele acestor formațiuni atmosferice neobișnuite.
Descoperirile reamintesc că, chiar și în familiarul nostru sistem solar, mistere de anvergură așteaptă încă să fie elucidate de instrumente tot mai performante.
Comentează