W nowym programie badawczym, JWST - czyli James Webb Space Telescope - ma poszukiwać małych, słabo widocznych księżyców wokół Saturna i obserwować okrążające go pierścienie. Badania te mają pomóc w zrozumieniu działania systemu tej planety oraz jej przeszłości.
W ramach testów teleskop nadesłał zdjęcie ukazujące w podczerwonym świetle planetę, jej słynne, zbudowane z fragmentów skał i lodu pierścienie oraz niektóre księżyce. Jak wyjaśniają naukowcy, górne warstwy atmosfery Saturna obfitują w metan, który silnie pochłania fale rejestrowane przez JWST. Z tego powodu tarcza planety wydaje się ciemna i nie widać na niej typowych, widocznych zwykle pasów tworzonych przez chmury.
Można za to dostrzec wzory utworzone przez unoszące się wysoko aerozole, w tym ogromne, rozmyte, faliste struktury na północnej półkuli. Wcześniej, także z pomocą JWST, astronomowie zauważyli podobne twory na Jowiszu.
Porównując bieguny północny i południowy Saturna, możemy też zaobserwować typowe zmiany związane z porami roku. Obecnie na półkuli północnej jest lato, podczas gdy na południowej półkuli widać zimową ciemność. Mimo to północny biegun wydaje się nietypowo ciemny, co może wynikać z nieznanego procesu sezonowego oddziałującego na aerozole obecne w polarnym rejonie.
Delikatne rozjaśnienie na krawędzi tarczy Saturna może z kolei mieć związek z fluorescencją metanu na dużych wysokościach lub emisją jonów trójwodorowych (H3+) w jonosferze. Tymczasem ogromne pierścienie Saturna nie zawierają metanu i w wykorzystanej w obserwacjach podczerwieni wyjątkowo jasno świecą. Towarzyszy im kilka księżyców, w tym Dione, Enceladus i Tetyda.
Jesteśmy wyjątkowo zadowoleni z tego, że JWST wykonał to piękne zdjęcie. Potwierdza ono, że nasze szczegółowe dane naukowe uzyskiwane przez ten instrument również są poprawne. Nie możemy doczekać się zastosowania długich czasów ekspozycji i uzyskanych dzięki nim nowych odkryć - mówi Matthew Tiscareno z SETI Institute, który kierował obserwacjami.
Przechodząc od wewnętrznych do zewnętrznych pierścieni Saturna, można zaobserwować ciemny pierścień C, jasny pierścień B, wąską i ciemną przerwę Cassiniego oraz średnio jasny pierścień A z ciemną przerwą Enckego w pobliżu jego zewnętrznego brzegu. Dodatkowo, na zewnętrznym brzegu pierścienia A, można dostrzec wąską strukturę znaną jako pierścień F. Pierścienie rzucają cień na planetę i vice versa, co skutkuje fascynującymi efektami wizualnymi.
W ciągu ostatnich kilku dekad atmosferę i pierścienie Saturna obserwowały misje takie jak Pioneer 11 NASA, Voyager 1 i 2, Cassini oraz Teleskop Kosmiczny Hubble.
Według badaczy, zdjęcie wykonane przez JWST to tylko namiastka tego, co instrument ten odkryje w systemie Saturna w nadchodzących latach. Kolejne obserwacje mają umożliwić naukowcom badanie ciemniejszych pierścieni, w tym cienkiego pierścienia G i rozproszonego pierścienia E. Naukowcy oczekują także, że dzięki temu obrazowi i innym zdjęciom o długiej ekspozycji zidentyfikują w pierścieniach nowe struktury, a być może nawet nowe księżyce.
Przypominają jednocześnie, że niedawno, z pomocą JWST, na północnym biegunie Enceladusa odkryto duży gejzer wyrzucający parę wodną, która częściowo zostaje przechwycona przez pierścień E.
Marek Matacz