Meziplanetární "Den Poté" (9)

         Jak můžeme vidět, Saturn vykazuje kvazi-stacionární, vysoce pravidelný, mnohavrstevný lineární oblačný útvar - uspořádaný do tvaru dokonalého hexagonu čili šestiúhelníku - umístěného přesně do středu jeho severního polárního regionu. Tato pozoruhodná formace (mračna uvnitř tohoto geometrického útvaru neustále směřují dozadu, proti Saturnově východní rotaci) byla poprvé odhalena díky snímkům z misí Voyageru, které se uskutečnily bez přítomnosti posádky, a to v letech 1980-1981. Jasně viditelný "útvar stacionárního vlnění ve vrchní atmosféře" byl stabilní a viditelný nejméně 15 let, "vytvářející dojem, že se jedná o dlouhodobý úkaz, zřejmě necitlivý vůči silným sezónním silám v polárních oblastech Saturnu". Šestiúhelníková vlnová struktura je tedy "dle odhadů hluboce zakořeněna v Saturnově vnitřku". To zajišťuje silnou geometrickou podporu pro trvající, vnitřní hyperdimenzionální proudění energie skrze Saturn - což zase následně dává vzniknout rezonujícímu, výškovému, šestiúhelníkovému (vložený čtyřstěn), atmosferickému útvaru okolo jeho severní otočné ose. [82]

Saturnův hexagon na severním pólu: A. jak byl zachycen kosmickou lodí Voyeger v roce 1980 a B. pomocí HST v červenci 1991.

       V prostoru bezprostředně oblopujícím Saturn došlo u mraku plazmatické energie ve tvaru trubice (prstence), jenž je planetě vlastní, (podobný tomu vyskytujícímu se podél orbity Jupiterova měsíce lo), k nárůstu hustoty o 1000% vyššímu, než se očekávalo v letech 1981 až 1993... vskutku ohromující změna za dobu pouhých dvanácti let, přesně jako je tomu u energetických nárůstů vysledovaných u Jupiteru. [83] Co víme je, že toto mračno je v úzkém vztahu k oběžné dráze Saturnova měsíce Enceladus. Bohužel jsme doposud nebyli schopni zaměřit jakékoli snímkování této nádherné, rychle se měnící oblačné formace.

        A, přestože již dříve došlo třikrát k přiblížení se k Saturnu - prostřednictvím vesmírných lodí Pioneer II (v roce 1979), Voyager 1 (v roce 1980) a Voyager 2 (v roce 1981) - trvalo to až do roku 1995, kdy byla zářící aurora či polární záře vyfotografována kolem Saturnových pólů za využití Hubblova Vesmírného Teleskopu - aurora schopná "rychlých změn co se týče její zářivosti v krátkých časových úsecích". [84] Toto není nezvratným důkazem toho, že Saturnovy aurory či polární záře jsou novým fenoménem, ale jistě je to další potencionálně zajímavý úkaz, který je ve vzájemném vztahu s nárůstem hustoty o 1000% u Saturnova plazmatického vyboulení. Obrázek  dole je Hubblův záběr úžasných auror z roku 1998.

Saturnovy aurální záře zachycené na obou pólech pomocí HST v roce 1998

        V letech 1980 až 1996 se rychlost otáčení u  mračen Saturnu v oblasti rovníku snížila o obrovských 58,2%, což bylo popsáno jako "neočekávaná a dramatická změna počasí". Vysvětlení NASA pro toto rozhodně nezvyklé chování bylo, nicméně, to staré, které je vždy v záloze - "sezónní změny".

        WELLESLEY, Mass. - Saturn, jedna z největrnějších planet, zaznamenal nedávno neočekanou a dramatickou změnu počasí: jeho rovníkové větry se sklidnily z rychlosti 1700 km/h v době přeletu vesmírné lodi Voyager v letech 1980-81 na skromných 990 km/h z let 1996 až 2002. Toto zpomalení větrů bylo zjištěno španělsko-americkým týmem vědců, jenž zahrnoval Richarda Frenche z Wellesley College v Massachusetts, a o svých nálezech podali zprávu ve vydání z 5.června časopisu Nature. (5.červen 2003, Vol. 423, str. 623-625)...

        Za využití vysokého rozlišení širokoúhlé planetární kamery na palubě HST byl španělsko-americký tým schopen vystopovat dostatek mračných elementů na Saturnu, aby mohli změřit rychlost větru u široké škály zeměpisných šířek. Rovníkové větry změřené v období 1996-2001 mají jen poloviční sílu oproti nálezům z období 1980-81, kdy vesmírná loď Voyager navštívila planetu. Oproti tomu, větrné proudy vzdálené od rovníku zůstaly stabilní a vykazují silnou hemisferickou symetrii, jež nebyla nalezena u Jupiteru.

        Odlišné chování Saturnových větrů by mohlo mít jednoduché vysvětlení, poznamenávají vědci. Dlouhý sezónní cyklus v Saturnově atmosféře (jeden Saturnský rok je asi třicet pozemských let) a rovníkové stínění obřími prstenci planety by mohlo být zodpovědné za náhlé zpomalení u rovníkových větrů (zdůrazněno)... [85]

        Ještě provokativnější změny byly zjištěny u Saturnu díky jiným než optickým teleskopickým hodnotám...

        "Masivní", vysoce anomální vyzařování RTG paprsků ze Saturnovy rovníkové oblasti  - na rozdíl od RTG záření doprovázejícího dle očekávání polární záření - bylo odhaleno a lokalizováno u Saturnova rovníku poprvé v roce 2004 RTG Observatoří NASA Chandra, operující na oběžné dráze Země. [86] Ačkoli se zdá, že levý obrázek ukazuje další "Velkou Skvrnu" podobnou té na Jupiteru, je to ve skutečnosti časové snímkování - zahrnující více než jednu asi desetihodinovou saturnskou rotaci (vlastně celkem asi 20 hodin)!

        Takže koncentrace jasu zde NENÍ zapříčiněna žádnou "Velkou Skvrnou Saturnu", ale geometrickými faktory samotného procesu získávání RTG snímku. Nejjasnější RTG paprsky vyzařují podél celé rovníkové oblasti, nejen z jedné jediné zóny.

RTG snímek Saturnu z Chandry vlevo, srovnán vizuálním záběrem z Hubblu vpravo. Všimněte si koncentrace vyzařování RTG paprsků ze Saturnovy rovníkové a

         Vědci NASA museli čelit stejně dramatickým změnám, které se, jak se zdálo, odehrávají také na Saturnově nejlépe známém a nejvýznačnějším jevu - jeho úžasných planetárních prstencích...

        Zvláštní, lineární, tmavé prvky... označené jako "paprskové" útvary .. byly poprvé pozorovány u prstenců během již dříve zmíněného robotického přeletu Voyageru v letech 1980-1981. Jejich nezvláštnější charakteristický rys: paprsky se otáčí odlišným, "ne-Keplerovským" způsobem - s vnějšími úseky úzkých. Nevysvětlitelně zářících formací letících okolo Saturnu mnohem rychleji než spodní prstencové částice dokáží obíhat pod vlivem gravitační přitažlivosti... v té samé vzdálenosti od obří planety. [87]

Kombinovaný snímek Paprskových útvarů zaznamenaných Voyagerem v době 1980-1981

         V prosinci 2003 planetární vědci pracující na misi Cassini - první nové vesmírné lodi, která se vrátila na Saturn od návštěv Voyageru v 'osmdesátých' - dychtivě očekávali, že se dozvědí více informací o těchto pozoruhodných paprskovitých útvarech - tentokrát díky detailním záběrům získaným pomocí snímacího systému CCD Cassini, zcela jistě 100krát lepšímu než "primitivní" vidikon kamery Voyageru. [88] Jak asi vypadají? Jaké nové věci by nás mohly naučit? Jak se tam dostaly? A proč vlastně vůbec existují?

- pokračování -

Prameny:

[82] "Polar map projections of Voyager 1 and 2 images of Saturn's northern hemisphere revealed the existence of a feature with a remarkable hexagonal shape surrounding the pole at planetographic latitude 78.5 deg N (see Fig. 1A) (Godfrey 1988). The hexagon was embedded within an eastward jet of 100 m s-1 but was itself stationary with respect to Saturn's internal rotation period (Desch and Kaiser 1981). Related to it was a large oval (the North Polar Spot (NPS))?

Both features (hexagon and NPS) were reobserved 10-15 years later in the 1990s from the ground (Sanchez-Lavega et al. 1993) and from the Hubble Space Telescope (Caldwell et al. 1993), suggesting that they are long-lived features apparently insensitive to the strong seasonal forcing in Saturn's polar regions Fig 1B. Because of its slow drift, the hexagon was conjectured to be deeply rooted in Saturn's interior (Gierasch 1989, Godfrey 1990)."

Sanchez-Lavega, A. and Perez-Hoyos, S, et al. NOTE: No Hexagonal Wave around Saturn's Southern Pole. Icarus 160, 216-219 (2002). URL: http://www.ajax.ehu.es/grupo/2002b.pdf 

[83] "At present, most of our knowledge of the Saturnian system can be traced to the pioneering observations of Saturn's plasma population, energetic particle population, magnetic fields, plasma waves and remote sensing observations from the Pioneer II and Voyager 1 and 2 encounters? Johnson et al. (1989) constructed from all these observations a model of a neutral cloud torus that surrounds Saturn?

This work was followed by the discovery using HST of a relatively large toroidal cloud of OH that was surrounding Saturn with densities as high as 500 cm-3 near the L shell of [the moon] Enceladus (Shemansky et al., 1993; Hall et al. 1996; and Richardson et al. 1998). This density was more than an order of magnitude larger [1000% larger] than that predicted by Johnson et al. (1989) [based on the original Pioneer and Voyager data]?"

Sittler, Ed et al. Pickup Ions at Dione and Enceladus: Cassini Plasma Spectrometer Simulations. NASA/Goddard Space Flight Center et al. URL: http://caps.space.swri.edu/caps/CAPS_Publications/Sittler.pdf 

[84] "The Hubble telescope has taken the first picture of bright aurorae at Saturn's northern and southern poles [top picture]?

Hubble's far-ultraviolet-light image resolves a luminous, circular band centered on the north pole, where an enormous curtain of light rises as far as 1,200 miles (2,000 kilometers) above the cloud tops. This curtain changed rapidly in brightness and extent over the two-hour period of observations."

Trauger, J.T. et al. Hubble Provides the First Images of Saturn's Aurorae. HubbleSite NewsCenter, 1995, no. 39. URL: http://hubblesite.org/newscenter/newsdesk/archive/releases/1995/39/  - see also http://hubblesite.org/newscenter/newsdesk/archive/releases/1998/05/ 

[85] Hill, Mary Ann. Saturn's Equatorial Winds Decreasing: Spanish-American Team's Findings Raise Question About Planet's Atmosphere. NASA / Wellesley College News Release, June 4, 2003. URL: http://www.wellesley.edu/PublicAffairs/Releases/2003/060403.html 

[86] "The first clear detection of X-rays from the giant, gaseous planet Saturn has been made with NASA's Chandra X-ray Observatory. Chandra's image shows that the X-rays are concentrated near Saturn's equator - a surprising result since Jupiter's X-ray emission is mainly concentrated near the poles.

Existing theories cannot easily explain the intensity or distribution of Saturn's X-rays?Jan-Uwe Ness, of the University of Hamburg in Germany and lead author of a paper discussing the Saturn results in an upcoming issue of Astronomy & Astrophysics? [said,] "It's a puzzle, since the intensity of Saturn's X-rays requires that Saturn reflects X-rays fifty times more efficiently than the Moon."

Roy, Steve and Watzke, Megan. X-rays from Saturn pose puzzles. NASA/Marshall Space Flight Center News Release #04-031, March 8, 2004. URL: http://www1.msfc.nasa.gov/NEWSROOM/news/releases/2004/04-031.html 

[87] "In the early 1980s, NASA's two Voyager spacecraft revealed that Saturn's rings are made mostly of water ice, and they found "braided" rings, ringlets, and "spokes" - dark features in the rings that seem to circle the planet at a different rate from that of the surrounding ring material."

NASA Solar System Exploration. Overview: Saturn. NASA SSE website. URL: http://solarsystem.nasa.gov/planets/profile.cfm?Object=Saturn&Display=OverviewLong 

[88] "Dr. Carolyn Porco, a planetary ring specialist and leader of the Imaging Science team, said, "For someone who was involved in the Voyager exploration of Saturn twenty-three years ago, this is turning out to be a very sentimental journey. I'm reminded of what it felt like to see Saturn's rings for the first time with Voyager, and how rich and surprising they were. The spokes in the B ring, the twisted F ring and its shepherding moons, the sheer number and diversity of ring features? we'll be on the lookout for all these things and more over the next few months"." (emphasis added)

Finn, Heidi. Saturn Details Become Visible to Cassini Spacecraft. Cassini Imaging Central Laboratory for Opertaions (CICLOPS,) News Release, Dec. 5, 2003. URL: http://ciclops.lpl.arizona.edu/PR/2003L05/NR2003L05A.html