Webbteleskopet upptäckte mörka pärlmönster och skeva stjärnmönster i Saturnus atmosfär

 

Bild wikipedia. En partiell vy av Saturnus nordpol, 2016 som visar den i texten nämnda hexagon som finns i Saturnus atmosfär.

En studie av Saturnus atmosfäriska struktur med hjälp av data från James Webb Space Telescope (JWST) har avslöjat komplexa och mystiska egenskaper i denna som aldrig tidigare setts på någon planet i vårt solsystem.

– Vi förväntade oss att se utsläpp i de breda banden på de olika nivåerna av dessa. Istället såg vi  finskaliga mönster av pärlformation och stjärnformation som trots att de är åtskilda av enorma avstånd i höjd, på något sätt verkar vara sammankopplade och också kan vara kopplade till den berömda hexagonen djupare inne i Saturnus moln. Dessa egenskaper var helt oväntade och är för närvarande helt oförklarade." beskriver professor Tom Stallard vid Northumbria University

Det internationella forskarlaget bestod av 23 forskare från institutioner i Storbritannien, USA och Frankrike. De gjorde upptäckterna under en kontinuerlig 10-timmars observationsperiod den 29 november 2024, när Saturnus fanns under webbteleskopets panorama.

Teamet fokuserade på att detektera infraröd strålning från en positivt laddad molekylär form av väte, H3+, som spelar en nyckelroll i reaktionerna i Saturnus atmosfär och därför kan ge värdefulla insikter i de kemiska och fysikaliska processer som är verksamma där. JWST:s Near Infrared Spectrograph gjorde det möjligt för teamet att samtidigt observera H₃⁺-joner i jonosfären, 1100 kilometer ovanför Saturnus nominella yta och metanmolekyler i den underliggande stratosfären, på en höjd av 600 kilometer.

I jonosfärens elektriskt laddade plasma observerade teamet en serie mörka, pärlliknande egenskaper inbäddade i ljusa norrskenshalos. Dessa strukturer förblev stabila i timmar men verkade driva långsamt över tid. 

– Vi tror att de mörka pärlorna kan vara komplexa interaktioner mellan Saturnus magnetosfär och dess roterande atmosfär. Upptäckten kan ge nya insikter om energiutbytet som driver Saturnus norrsken. Det asymmetriska stjärnmönstret tyder på tidigare okända atmosfäriska processer som verkar i Saturnus stratosfär, möjligen kopplade till det sexkantiga stormmönster som observerats djupare in i Saturnus atmosfär (bild ovan), beskriver professor Stallard.

Forskarlaget hoppas att ytterligare tid kan ges i framtiden av Webbteleskopet för att genomföra uppföljande observationer av Saturnus för att ytterligare utforska egenskaperna. Följ länken här för att se några filmer från Northumbria University, på fenomenet. 

Analysen av upptäckten  presenterades nyligen av professor Tom Stallard från Northumbria University, vid EPSC-DPS2025 Joint Meeting i Helsingfors.