Астрономите, използващи телескопа Keck I в Хавай, научават много повече за странна, термична „гореща точка“ на Сатурн, която се намира в края на южния полюс на планетата. В това, което екипът извиква най-острите топлинни гледки на Сатурн, правени някога от земята, новият набор от инфрачервени изображения предполага топъл полярен вихър на южния полюс на Сатурн - първият открит някога в Слънчевата система. Тази топла полярна шапка е дом на ясно изразено компактно горещо място, за което се смята, че съдържа най-високите измерени температури на Сатурн. Доклад, съобщаващ резултатите, се появява в 4-ти февруари брой на „Наука“.
„Полярният вихър“ е постоянен мащабен метеорологичен модел, оприличен на струен поток на Земята, който се среща в горната част на атмосферата. На Земята арктическият полярен вихър обикновено се намира над източна Северна Америка в Канада и потапя студен артистичен въздух към Северните равнини в Съединените щати. Земният антарктически полярен вихър, съсредоточен над Антарктида, е отговорен за улавянето на въздуха и създаването на необичайна химия, като ефектите, които създават „озоновата дупка“. Полярните вихри се намират на Земята, Юпитер, Марс и Венера и са по-студени от заобикалящата ги среда. Но новите изображения от W. M. Keck Observatory показват първите доказателства за полярния вихър при много по-топли температури. И по-топлият, компактен регион на самия полюс е доста необичаен.
„Няма нищо подобно на тази компактна топла шапка в земната атмосфера“, казва д-р Глен С. Ортън от Лабораторията за реактивни двигатели в Пасадена и водещ автор на документа, описващ резултатите. „Метеоролозите откриха внезапно затопляне на полюса, но на Земята този ефект е много краткосрочен. Този феномен на Сатурн е по-дълготраен, защото ние виждаме намеци за това в нашите данни от поне две години. "
Пъзелът не е, че южният полюс на Сатурн е топъл; в края на краищата, той е изложен на 15 години непрекъсната слънчева светлина, току-що достигна лятното си слънцестоене в края на 2002 г. Но както отчетливата граница на топло полярния вихър на около 30 градуса ширина от южния полюс и много горещ „връх“ вдясно на полюса бяха напълно неочаквани.
? Ако повишените южни температури са единствено резултат от сезонността, тогава температурата трябва да се повишава постепенно с увеличаване на географската ширина, но не става ,? добави д-р Ортън. ? Виждаме, че температурата рязко се повишава с няколко градуса близо до 70 градуса на юг и отново при 87 градуса на юг.?
Резките температурни промени могат да бъдат причинени от концентрация на частици, поглъщащи слънчева светлина в горната атмосфера, които се улавят в топлината в стратосферата. Тази теория обяснява защо горещата точка изглежда тъмна при видима светлина и съдържа най-високите измерени температури на планетата. Това обаче само по себе си не обяснява защо самите частици са ограничени до общата южна част на Сатурн и по-специално до компактна зона близо до върха на Южния полюс на Сатурн. Принудителното понижаване на сравнително сух въздух би обяснило този ефект, което е в съответствие с други наблюдения на тропосферните облаци, но са необходими повече наблюдения.
Повече подробности могат да бъдат получени от инфрачервен спектрометър на съвместната мисия НАСА / ESA Cassini, която в момента е в орбита на Сатурн. Композитният инфрачервен спектрометър (CIRS) измерва непрекъсната спектрална информация, обхващаща същите дължини на вълната като наблюденията на Кек, но се очаква двата експеримента да се допълват. Между март и май 2005 г. инструментът CIRS за Касини ще може да разгледа подробно южния полярен регион за първи път. Откриването на горещата точка на южния полюс на Сатурн подтикна научния екип на CIRS, един от които е д-р Ортън, да прекарва повече време в тази област.
„Един от очевидните въпроси е дали северният полюс на Сатурн е аномално студен и дали там е установен студен полярен вихър?“ добави д-р. Това е въпрос, на който може да се отговори само от експеримента на Cassini CIRS в близко бъдеще, тъй като този регион не може да бъде видян от Земята с помощта на наземни инструменти. "
Наблюденията на Сатурн бяха направени в режим на изобразяване на спектрометъра за дълги вълни Keck (LWS) на 4 февруари 2004 г. Изображенията бяха получени при 8,00 микрона, което е чувствително към емисиите на стратосферния метан, а също и при 17,65 и 24,5 микрона, което е чувствително до температури в различни слоеве в горната тропосфера на Сатурн. Пълният образ на планетата беше мозаикиран от множество набори от отделни експозиции.
Бъдещата работа по наблюдение на Сатурн ще включва по-висока резолюция на термични изображения на Сатурн, особено поради факта, че по-големият полярна вихрова област може да се промени в следващите няколко години. Екипът е открил и други явления, които биха могли да зависят от времето и най-добре се характеризират с инструменти за изобразяване в Кек, като серия от температурни трептения изток-запад, най-вече близо до 30 градуса на юг. Изглежда, че тези ефекти не са свързани с нищо в сравнително безаварийната облачна система на Сатурн, но променливостта напомня на температурните вълни изток-запад в Юпитер, които се движат много бавно в сравнение с бързите струи, проследявани от движения в облака.
Финансирането на това изследване беше осигурено от Службата за космически науки и приложения на НАСА, дисциплина на планетарната астрономия и проекта на НАСА Касини. Мисията Касини-Хюйгенс е съвместен проект на НАСА, Европейската космическа агенция и Италианската космическа агенция. Лабораторията за реактивни двигатели, подразделение на Калифорнийския технологичен институт в Пасадена, ръководи мисията Касини-Хюйгенс за дирекция „Научна мисия на НАСА“, Вашингтон, D.C.
The W.M. Обсерваторията Кек се управлява от Калифорнийската асоциация за изследвания в астрономията, научно партньорство с нестопанска цел на Калифорнийския технологичен институт, Калифорнийския университет и НАСА.
Оригинален източник: W.M. Keck News Release
