Il telescopio spaziale James Webb della NASA/ESA/CSA e il telescopio spaziale Hubble della NASA/ESA hanno unito le forze per catturare nuove immagini di Saturno, rivelando il pianeta in modi sorprendentemente diversi. Osservando in lunghezze d’onda complementari della luce, Webb e Hubble stanno fornendo agli scienziati una comprensione più ricca e stratificata dell’atmosfera del gigante gassoso. Entrambi rilevano la luce solare riflessa dalle nubi e dalle foschie a bande di Saturno, ma mentre Hubble rivela sottili variazioni di colore sulla superficie del pianeta, la visione a infrarossi di Webb rileva nubi e sostanze chimiche a diverse profondità nell’atmosfera, dalle nubi più profonde fino alla tenue atmosfera superiore.
Insieme, gli scienziati possono effettivamente “sezionare” l’atmosfera di Saturno a diverse altitudini. Ogni telescopio racconta una parte diversa della storia di Saturno e le osservazioni nel loro insieme aiutano i ricercatori a comprendere come l’atmosfera di Saturno funzioni come un sistema tridimensionale interconnesso. E’ quanto riporta l’ESA.
Le immagini di Saturno
Le immagini appena pubblicate mettono in evidenza le caratteristiche della ricca atmosfera di Saturno. Nell’immagine del telescopio Webb, una corrente a getto di lunga durata, nota come “onda a nastro”, serpeggia attraverso le medie latitudini settentrionali, influenzata da onde atmosferiche altrimenti impercettibili. Appena sotto, una piccola macchia rappresenta un residuo persistente della “Grande Tempesta di Primavera” del 2011-2012. Nell’immagine del Webb sono visibili anche diverse altre tempeste che punteggiano l’emisfero meridionale di Saturno.
Tutte queste formazioni sono modellate da venti e onde potenti al di sotto dello strato di nubi visibile, rendendo Saturno un laboratorio naturale per lo studio della fluidodinamica in condizioni estreme.
In entrambe le immagini sono debolmente visibili anche alcuni degli spigoli appuntiti dell’iconica corrente a getto esagonale di Saturno, situata al polo nord e scoperta dalla sonda Voyager nel 1981. Rimane uno dei fenomeni meteorologici più affascinanti del Sistema Solare. La sua persistenza nel corso dei decenni evidenzia la stabilità di alcuni processi atmosferici su larga scala sui pianeti giganti. Queste saranno probabilmente le ultime immagini ad alta risoluzione del famoso esagono che vedremo fino al 2040, quando il polo nord entrerà nell’inverno e rimarrà al buio per 15 anni.
Nelle osservazioni a infrarossi del telescopio Webb, i poli di Saturno appaiono distintamente grigio-verdi, indicando un’emissione di luce a lunghezze d’onda intorno ai 4,3 micron. Questa caratteristica peculiare potrebbe derivare da uno strato di aerosol ad alta quota nell’atmosfera di Saturno che disperde la luce in modo diverso a quelle latitudini. Un’altra possibile spiegazione è l’attività aurorale, poiché le molecole cariche che interagiscono con il campo magnetico del pianeta possono produrre emissioni luminose in prossimità dei poli.
Hubble e Webb hanno già esplorato le aurore di Saturno, fornito informazioni sulle spettacolari aurore di Giove, osservate anch’esse con Hubble, confermato le aurore di Urano intraviste nel 2011 da Hubble e rilevato per la prima volta le aurore di Nettuno con Webb. Nell’immagine a infrarossi di Webb, gli anelli sono estremamente luminosi perché sono composti da ghiaccio d’acqua altamente riflettente. In entrambe le immagini, vediamo la faccia illuminata dal sole degli anelli, un po’ meno nell’immagine di Hubble, da cui le ombre visibili al di sotto sulla superficie del pianeta.
Ci sono anche sottili caratteristiche degli anelli, come raggi e strutture nell’anello B (la spessa regione centrale degli anelli), che appaiono diverse tra i due osservatori. L’anello F, quello più esterno, appare sottile e nitido nell’immagine di Webb, mentre brilla solo leggermente nell’immagine di Hubble. L’orbita di Saturno attorno al Sole, combinata con la posizione della Terra nella sua orbita annuale, determina il nostro angolo di osservazione variabile della faccia e degli anelli di Saturno.
Queste osservazioni del 2024, effettuate a distanza di 14 settimane l’una dall’altra, mostrano il pianeta che si sposta dall’estate boreale verso l’equinozio del 2025. Man mano che Saturno passerà alla primavera australe e, successivamente, all’estate australe negli anni 2030, Hubble e Webb avranno una visione progressivamente migliore di quell’emisfero. Le osservazioni di Saturno condotte da Hubble per decenni hanno permesso di ricostruire l’evoluzione della sua atmosfera. Programmi come OPAL, con il suo monitoraggio annuale, hanno consentito agli scienziati di tracciare nel tempo tempeste, formazioni a bande e variazioni stagionali. Ora Webb aggiunge a questa documentazione in continua evoluzione le potenti capacità di osservazione a infrarossi, ampliando ciò che i ricercatori possono misurare sulla struttura atmosferica e sui processi dinamici di Saturno.
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