Saturn současně zachycen Hubbleovým i Webbovým vesmírným dalekohledem

Díky pozorování v doplňujících se vlnových délkách spektra elektromagnetického záření poskytují dalekohled Jamese Webba a Hubbleův kosmický dalekohled vědcům komplexnější pohled na atmosféru této obří plynné planety. Přestože oba teleskopy zachycují odražené záření ze Slunce od pruhovaných mraků a oparů Saturnu, výsledný obraz se velmi liší. Hubble odhaluje jemné barevné variace po celé planetě, Webbův infračervený záběr zachycuje oblaka a chemické látky v mnoha různých hloubkách atmosféry, od hlubokých vrstev až po řídkou horní atmosféru.

Díky tomu mohou vědci efektivně „prořezávat“ Saturnovu atmosféru v různých výškách, jako by odlupovali vrstvy cibule. Každý dalekohled vypráví jinou část příběhu Saturnu a společná pozorování pomáhají výzkumníkům pochopit, jak Saturnova atmosféra funguje jako propojený trojrozměrný systém.

Zde zobrazený snímek z Hubbleova teleskopu byl pořízen v srpnu 2024 v rámci více než desetiletého monitorovacího programu OPAL (Outer Planet Atmospheres Legacy), zatímco snímek z Webbova teleskopu byl pořízen o několik měsíců později v rámci programu Director’s Discretionary Time.

Na snímku z Webbova teleskopu se přes severní střední šířky vine dlouhotrvající proudění známé jako „stuhová vlna“, ovlivněné jinak nezjistitelnými atmosférickými vlnami. Hned pod ním představuje malá skvrna přetrvávající pozůstatek „Velké jarní bouře“ z let 2011 až 2012. Na snímku z Webbova teleskopu je také vidět několik dalších bouří, které pokrývají jižní polokouli Saturnu.

Všechny tyto jevy jsou formovány silnými větry a vlnami pod viditelnou oblačnou vrstvou, což činí ze Saturnu přírodní laboratoř pro studium dynamiky tekutin v extrémních podmínkách.

Na obou snímcích jsou také slabě viditelné špičaté hrany ikonického šestiúhelníkového útvaru, tvořeného prouděním u severního pólu Saturnu, který objevila již sonda Voyager v roce 1981. Zůstává jedním z nejzajímavějších meteorologických jevů ve Sluneční soustavě. To, jak přetrvává po desetiletí, dokazuje stabilitu atmosférických procesů velkého rozsahu na obřích planetách. Pravděpodobně se jedná o poslední snímky slavného šestiúhelníku ve vysokém rozlišení, které uvidíme až do 40. let 21. století, protože na severní polokouli Saturnu začíná zima a jeho severní pól se na 15 let ponoří do tmy.

Na Webbových infračervených snímcích se Saturnovy póly jeví zřetelně šedozelené, což je dáno zářením na vlnové délce kolem 4,3 mikronu. Tato výrazná vlastnost by mohla pocházet z vrstvy aerosolů ve vysokých výškách Saturnovy atmosféry, která v těchto zeměpisných šířkách rozptyluje světlo odlišně. Dalším možným vysvětlením je polární záře, protože nabité molekuly interagující s magnetickým polem planety mohou v blízkosti pólů vytvářet zářící emise.

Hubble a Webb již poskytli poznatky o Jupiterových spektakulárních polárních zářích, potvrdili polární záře na Uranu a poprvé detekovali také Neptunovy záře.

Na infračerveném snímku z Webbova teleskopu jsou prstence extrémně jasné, protože jsou tvořeny vysoce odrazivým vodním ledem. Na obou snímcích vidíme sluncem osvětlenou stranu prstenců, ale na snímku z Hubbleova teleskopu jsou méně jasné a pod nimi vidíme i jejich stíny na planetě. Na snímcích je patrný také vnější tenký prstenec F, který z Webbova teleskopu vypadá tenký a ostrý, zatímco na snímku z Hubbleova teleskopu jen mírně září.

Tato pozorování z roku 2024, pořízená s odstupem 14 týdnů, ukazují planetu v období přechodu od léta na severní polokouli směrem k rovnodennosti v roce 2025. Pokud budou oba dalekohledy v dobrém stavu, budeme moci ve 30. letech 21. století moci pozorovat nástup léta na polokouli jižní.

Zdroje a doporučené odkazy:
[1] ESA/Novinky z dalekohledu Jamese Webba