Fotografie zobrazuje jev nazývaný Saturnův hexagon. Tento šestiúhelníkový objekt nacházející se na severním pólu Saturnu byl poprvé objeven na obrázcích pořízených sondami Voyager 1 a 2 během jejich průletů kolem této planety v letech 1980 a 1981 [1, 2]. Stejný tvar této polární bouře byl následně pozorován v roce 2006 a 2009 sondou Cassini. Díky této sondě bylo zároveň zjištěno, že šestiúhelníková mračna mění barvu v závislosti na slunečním záření [2].
Hurikán obklopen mnoha víry
Saturnův hexagon má v průměru více než dvakrát tolik, co celá planeta Země, a je obklopen směsí plynů vytvářející proudy větru o rychlosti 500 km/h, což je dvakrát více než nejsilnější hurikány na Zemi.
V rámci hexagonu se nachází více mračných struktur – jde o hurikán, který je obklopen mnoha menšími víry, které se pohybují po směru hodinových ručiček, i když samotný hurikán se pohybuje proti [2, 3]. V roce 2009 byl díky tomu, že světlo ze Slunce začalo dopadat na pól, odhalen masivní střed neboli vortex této bouře. Toto „oko hurikánu“ je 50× větší než u průměrného hurikánu na Zemi [2].
Jak je možné, že je bouře takto pravidelná a nachází se na severním pólu Saturnu již tak dlouho? Nejdříve vědci předpokládali, že by mohl být šestiúhelníkový objekt poháněn jinou blízkou bouří, ale záběry pořízené ze sondy Cassini tuhle teorii rovnou vyloučily, protože ona bouře vymizela. Následně se zaměřili na děje v atmosféře planety [3].
Na Zemi jsou pevniny, na Saturnu ne
Podobně jako na Saturnu se i na Zemi setkáme s polárními víry a tryskovým prouděním [2]. Na Zemi se ale na povrchu střídají oceány s pevninou a dalšími povrchy, které se různě rychle ohřívají a chladnou a vytvářejí tak teplotní zóny. Spolu s tím, že Země má tenčí vrstvu atmosféry než Saturn, to vede na Zemi k mnohem větším výkyvům teploty, než je tomu na Saturnu. V atmosféře naší planety tak podobné symetrické objekty nevznikají a hlavně nepřetrvávají.
Saturn je vlastně velká koule plynu bez pevného povrchu a s mnohem jednotnějším složením, než má Země. Proto je mnohem pravděpodobnější, že se tryskové proudění může ustálit a přetrvat po dlouhou dobu [2].
Modely z dat sondy Cassini
Za 13 let mise sonda Cassini sesbírala mnoho dat o atmosféře Saturnu, než v roce 2017 svoji misi ukončila. Pomocí těchto dat byly vytvořeny 3D počítačové simulace určené ke studiu zmíněného hexagonálního objektu a jeho chování.
Modely ukázaly, jak se atmosféra pohybuje vzhledem ke své teplotě a hustotě – teplejší a méně hustý vzduch stoupá vzhůru, kdežto chladnější a hustší klesá dolů. Tím dochází k přenosu tepla mezi jednotlivými vrstvami atmosféry. Když byly na základě těchto dat simulovány bouře v kombinaci s prouděním atmosféry, vytvořily devítistranný centrální vortex. I když nešlo o šestiúhelník, obrazec vzniklý pomocí modelování byl velmi podobný tomu, který je viditelný na Saturnu. Pomocí této simulace bylo také zjištěno, že obrazec zasahuje hluboko do nitra planety.
Na druhou stranu neshody mezi simulací a pozorováním pak mohly být způsobeny nedostatečným množstvím vstupních dat či krátkou dobou trvání simulace. Proto také simulace nezvládla vysvětlit dlouhodobou stabilitu bouře. Stále však díky ní máme informaci, že možnou příčinou vytvoření vícestranných symetrických objektů v atmosféře je tepelné proudění [4].
Dvě hypotézy na závěr
Mechanismus vzniku hexagonu a jeho hloubka zůstávají neznámé. Co se týče hloubky, jsou dvě hypotézy: v jedné je hexagon „mělký“ (povrchový, nezasahuje tak hluboko, desítky až stovky km), ve druhé jsou to tisíce kilometrů. Tato studie [4] podporuje právě tu druhou, tedy že zasahuje hluboko. Ale jak bylo uvedeno, pro přesnější popis je potřeba Saturn blíže prozkoumat a získat více snímků.
Pro Zeptej se vědce odpovídala Lenka
Zdroje:
[2] https://science.nasa.gov/mission/cassini/science/saturn/hexagon-in-motion/
[3] https://doi.org/10.1038/s41467-018-06017-3
Další čtení
The mystery of Saturn’s Giants Hexagonal Storm May Soon Be Solved, https://www.youtube.com/watch?v=EHChKGYH4h0
Trysková proudění https://www.youtube.com/watch?v=o203JXAnSA0
