Niezwykły „Sześciokąt” nad biegunem Saturna

Najdokładniejszy widok na niezwykły „Sześciokąt” nad biegunem północnym Saturna. To jedno z serii zdjęć wykonanych przez sondę Cassini, jest pierwszą kolorową fotografią, na którym widać „Sześciokąt” i pierwszym jego pełnym obrazem pokazanym z tej pozycji obserwacyjnej.

„Sześciokąt” fascynuje naukowców od czasów jego odkrycia w latach 80. ubiegłego wieku. Po raz pierwszy ludzkość zobaczyła jego fragmenty w roku 1980 i 1981, gdy w pobliżu Saturna przeleciały oba Voyagery. Trajektoria pojazdów uniemożliwiła obejrzenie całej struktury, widoczne były jedynie fragmenty jej krawędzi.

Ponad 20 lat później, w 2004 roku, w okolice Saturna przybyła sonda Cassini. Wówczas jednak na półkuli północnej panowała zima i „Sześciokąt” pokrywał cień. Nie można więc było go obserwować w świetle widzialnym. A że pory roku na Saturnie trwają znacznie dłużej niż na Ziemi, trzeba było czekać całymi latami. Saturn obiega Słońce w ciągu około 29 lat, więc każda z czterech pór roku trwa na nim około 7 ziemskich lat. W międzyczasie jednak, w roku 2006 (wciąż była zima na północy), Cassini badała „Sześciokąt” w podczerwieni za pomocą instrumentu VIMS.

W końcu w sierpniu 2009 roku na północy rozpoczęła się wiosna. I można było obserwować niezwykłą strukturę za pomocą głównych kamer Cassini. Imaging Science Subsystem (ISS) pracował w świetle widzialnym, miał znacznie wyższa rozdzielczość niż VIMS.

Naukowcy ze zdumieniem obserwowali zadziwiająco symetryczną sześciokątną strukturę o średnicy około 30 000 kilometrów (to więcej niż średnica Ziemi), utworzoną przez wiatry wiejące z prędkością około 500 km/h. Dodatkowo cały „Sześciokąt” obraca się wokół niewielkiego wiru wyznaczającego biegun północny Saturna. Oko tego wiru jest około 50-krotnie większe niż oko przeciętnego cyklonu na Ziemi, a wiejące w nim wiatry są dwukrotnie szybsze niż najpotężniejsze cyklony u nas.

Dla ludzi, przyzwyczajonych do nieregularnego wyglądu zjawisk pogodowych na Ziemi niezmienna od dziesięcioleci symetryczna struktura jest czymś niezwykłym. A jednak powstała ona według tych samych zasad fizyki, co zjawiska na Ziemi. Pamiętajmy, że nasza planeta znajduje się niemal 10-krotnie bliżej Słońca niż Saturn. To oznacza, że otrzymuje niemal 100-krotnie więcej światła słonecznego. W miarę, jak się obraca, ilość energii otrzymywanej przez stronę nocną i dzienną zmienia się bardziej, niż w miarę obrotu Saturna. Ponadto Ziemia jest zróżnicowana. Na jej powierzchni mamy lądy, oceany, lód, śnieg, które ogrzewają się chłodzą w różnym tempie. Trzeba też wziąć pod uwagę fakt, że Ziemia – w porównaniu z Saturnem – ma niezwykle cienką atmosferę. Jednocześnie zaś występują na niej góry o wysokości liczonej w kilometrach, które zaburzają przepływy w atmosferze tak, jak kamienie zaburzają przepływ w płytkim strumieniu. Innymi słowy, na Ziemi brak warunków, by strumienie powietrza ułożyły się w symetryczny kształt i w nim pozostały. Warunki takie panują jednak na Saturnie, który nie jest planetą skalistą, a jego budowa jest znacznie bardziej jednorodna, niż budowa Ziemi.

Naukowcy w laboratorium odtworzyli „Sześciokąt” Saturna w zbiorniku wody ustawionym na wolno obracającym się stole. Uzyskali też inne kształty. W zależności od prędkości i właściwości płynu można uzyskać kwadraty, ośmiokąty i inne wielokąty. To jednak nie znaczy, że całkowicie rozumieją „Sześciokąt”. Wręcz przeciwnie. Nie wiedzą na przykład, dlaczego występuje on tylko na północy, ale na południu brak podobnej struktury. Nie wiedzą też, jak długo „Sześciokąt” istnieje.

Saturn Sześciokąt