«Хаббл» побачив почервоніння одного з полюсів Сатурна

Планетологи завдяки космічному телескопу «Хаббл» простежили за еволюцією атмосфери Сатурна в період з 2018 по 2020 рік. Виявилося, що за цей час екваторіальні хмари на планеті стали яскравішими, північний полярний регіон почервонів, а швидкості вітру на екваторі спочатку збільшилися, а потім повернулися до типових значень. Стаття опублікована в журналі.

Довготривала програма OPAL (Outer Planet Atmospheres Legacy) стартувала в 2014 році, коли космічний телескоп «Хаббл» почав спостереження за зовнішніми планетами Сонячної системи, щороку отримуючи їх зображення на різних довжинах хвиль. Це, в поєднанні з даними міжпланетних станцій, дозволяє виявити динаміку атмосфери, зокрема довготривалі і сезонні зміни кольору і структури хмарних шарів, сили вітрів і відстежити виникнення вихорів і штормів.

Група планетологів на чолі з Емі Саймон (Amy A. Simon) з Центру космічних польотів імені Годдарда опублікувала результати аналізу даних спостережень «Хаббла» за Сатурном в період з 2018 по 2020 рік за програмою OPAL. Дослідники зосередилися на північній півкулі планети, спостереження велися в діапазоні хвиль від 225 до 889 нанометрів за допомогою інструменту WFC3 (Wide Field Camera 3).

Спостереження за Сатурном почалися відразу після літнього сонцестояння в північній півкулі планети. За три роки вона поступово змінювала кут нахилу, за рахунок чого змінювалася і освітленість Сонцем. Екваторіальна зона ставала яскравішою (на 5-10 відсотків порівняно з вихідним рівнем) при спостереженнях на довжинах хвиль від 400 до 760 нанометрів, крім того, трохи збільшилася оптична товщина тропосферної і стратосферної димки. У північних (від 60 до 75 градусів) широтах у 2018 і 2020 роках спостерігалися шторми, які викликали видимі зміни кольору хмар, а також збільшили непрозорість стратосферного серпанку. Полярний регіон за три роки став більш червоним, це також пояснюється змінами властивостей серпанку.

«Хаббл» виявив і зміни в силі вітру на Сатурні. У 2018 році швидкість екваторіальних вітрів становила приблизно 1600 кілометрів на годину, що вище, ніж середнє значення, отримане станцією «Кассіні» в 2004-2009 роках і становило 1300 кілометрів на годину. У 2019 і 2020 роках дані «Хаббла» були порівнянні з даними «Кассіні». Невеликі відмінності у швидкості вітру, що спостерігалися в полярних регіонах, можуть бути артефактами вимірювань через недостатню просторову роздільну здатність зображень.

Поки що вчені не можуть точно визначити причини змін швидкості вітрів. Що ж стосується змін у хмарному покриві планети, то вони невеликі порівняно зі змінами, що спостерігалися в період між прольотами «Вояджерів» і прибуттям станції «Кассіні» до Сатурна. Очікується, що подальші спостереження «Хаббла» і їх зіставлення з даними міжпланетних станцій дозволить охопити півтора року на Сатурні, що дасть унікальну інформацію про деталі зміни сезонів на газовому гіганті.

Раніше ми розповідали про те, як астрономи виявили шари серпанку над шестикутним вихором Сатурна, як він обійшов Юпітер за кількістю супутників і чому гелієвий дощ назвали причиною «молодості» Сатурна.