Astronomii au elucidat în sfârșit misterul rotației lui Saturn, care a persistat timp de zeci de ani.
**Data:** 29 Mai 2026 **Sursa:** Universitatea Northumbria **Rezumat:** Un mister vechi de zeci de ani despre Saturn a fost în sfârșit rezolvat datorită telescopului spațial James Webb. Oamenii de știință au descoperit că „rata de rotație” variabilă a lui Saturn nu a fost niciodată cauzată de accelerarea sau încetinirea planetei, ci de vânturi puternice în atmosfera sa superioară. Observațiile fără precedent ale lui Webb au dezvăluit că luminile nordice ale lui Saturn încălzesc activ atmosfera, creând vânturi care generează curenți electrici, care apoi alimentează din nou aurora într-un ciclu auto-întreținut.
Ani de zile, Saturn părea să facă ceva imposibil. Măsurătorile au sugerat că rata de rotație a planetei gigant se schimba în timp, ca și cum Saturn ar accelera sau ar încetini. Acest rezultat confuz i-a lăsat pe oamenii de știință în căutarea răspunsurilor.
Acum, cercetătorii care utilizează telescopul spațial James Webb (JWST) spun că au rezolvat în sfârșit misterul. Noile descoperiri, publicate în Journal of Geophysical Research: Space Physics , dezvăluie că luminile nordice spectaculoase ale lui Saturn sunt în centrul fenomenului. Studiul arată că aurora planetei conduce un ciclu puternic care implică căldură, vânturi și curenți electrici, care pot face ca Saturn să pară că se rotește cu viteze diferite, în funcție de modul în care este măsurat.
Misterul Rotației lui Saturn
Enigma datează de zeci de ani, dar a câștigat o atenție reînnoită după observațiile de la nava spațială Cassini a NASA în 2004, care au sugerat că rata de rotație a lui Saturn se schimba treptat. Acest rezultat a fost dificil de explicat, deoarece planetele nu își modifică pur și simplu vitezele de rotație pe intervale scurte de timp.
În 2021, o echipă condusă de profesorul Tom Stallard de la Universitatea Northumbria a propus o explicație diferită. Cercetările lor au arătat că rotația lui Saturn nu se schimba de fapt. În schimb, semnalele electrice legate de aurora planetei erau afectate de vânturile din atmosfera superioară a lui Saturn. Acele vânturi au generat curenți electrici care au modificat semnalul auroral pe care oamenii de știință îl foloseau pentru a estima rotația planetei. În timp ce acel studiu a explicat măsurătorile înșelătoare, o întrebare majoră a rămas fără răspuns: ce conducea acele vânturi atmosferice?
James Webb Cartografiază Aurora lui Saturn
Pentru a investiga, Stallard și colegii de la instituții din Regatul Unit și Statele Unite s-au îndreptat spre telescopul spațial James Webb. Echipa a observat continuu regiunea aurorală nordică a lui Saturn pentru o zi saturniană întreagă. Observațiile au oferit un nivel de detaliu pe care instrumentele anterioare nu l-au putut atinge.
Cercetătorii s-au concentrat pe lumina infraroșie emisă de o moleculă cunoscută sub numele de cation trihidrogen. Această moleculă se formează în atmosfera superioară a lui Saturn și servește ca un indicator natural al temperaturii. Prin analizarea strălucirii sale, echipa a creat cele mai detaliate hărți produse vreodată ale temperaturilor și densităților de particule încărcate din regiunea aurorală a lui Saturn. Îmbunătățirea preciziei a fost dramatică. Măsurătorile anterioare au avut incertitudini de aproximativ 50 de grade Celsius, ceea ce a făcut dificilă detectarea schimbărilor subtile. Observațiile JWST au fost de aproximativ zece ori mai precise, permițând oamenilor de știință să identifice pentru prima dată modele localizate de încălzire și răcire.
Un Motor Termic Planetar Auto-Întreținut
Noile date s-au potrivit îndeaproape cu predicțiile din modelele computerizate dezvoltate în urmă cu mai bine de un deceniu. Cu toate acestea, modelele au funcționat doar dacă sursa încălzirii atmosferice era situată exact acolo unde cele mai puternice particule aurorale intră în atmosfera lui Saturn. Rezultatele indică faptul că aurora lui Saturn face mult mai mult decât să creeze un spectacol de lumini orbitor. Energia depusă de auroră încălzește regiuni specifice ale atmosferei. Acea încălzire generează vânturi, care apoi creează curenți electrici. Acești curenți ajută la alimentarea aurorei în sine, care continuă să încălzească atmosfera și să susțină întregul ciclu.
Cercetătorul principal, profesorul Tom Stallard, a spus: „Ceea ce vedem este, în esență, o pompă de căldură planetară. Aurora lui Saturn îi încălzește atmosfera, atmosfera conduce vânturile, vânturile produc curenți care alimentează aurora și tot așa. Sistemul se alimentează singur.
„De zeci de ani, am știut că se întâmplă ceva ciudat cu rata aparentă de rotație a lui Saturn, dar nu am putut explica. Apoi am arătat că este condusă de vânturile atmosferice, dar încă nu știam de ce există acele vânturi. Aceste noi observații, posibile datorită JWST, ne oferă în sfârșit dovezile de care aveam nevoie pentru a închide acea buclă.”
Implicații Dincolo de Saturn
Descoperirea poate avea o semnificație mult dincolo de o singură planetă. Cercetătorii au găsit dovezi că atmosfera și magnetosfera lui Saturn sunt strâns conectate. Magnetosfera este vasta regiune a spațiului modelată de câmpul magnetic al planetei. Activitatea din atmosferă pare să influențeze condițiile din magnetosferă, în timp ce magnetosfera alimentează energia înapoi în atmosferă. Acest schimb continuu ar putea ajuta la explicarea motivului pentru care procesul rămâne stabil pe perioade lungi de timp.
Potrivit cercetătorilor, interacțiuni similare pot apărea și pe alte planete. Profesorul Stallard a adăugat: „Acest rezultat schimbă modul în care ne gândim la atmosferele planetare în general. Dacă condițiile atmosferice ale unei planete pot conduce curenți în mediul spațial înconjurător, atunci înțelegerea a ceea ce se întâmplă în stratosferele altor lumi poate dezvălui interacțiuni pe care nici măcar nu ni le-am imaginat încă.”
Un Efort Internațional de Cercetare
Telescopul spațial James Webb este principalul observator științific spațial din lume. Telescopul este conceput pentru a studia obiecte din întregul sistem solar, pentru a investiga planete care orbitează stele îndepărtate și pentru a explora originile și evoluția universului. Webb este un proiect internațional condus de NASA în parteneriat cu ESA (Agenția Spațială Europeană) și CSA (Agenția Spațială Canadiană).
Studiul a fost realizat de cercetători de la Universitatea Northumbria împreună cu colaboratori de la Universitatea Boston, Universitatea din Leicester, Universitatea Aberystwyth, Universitatea din Reading, Imperial College London, Universitatea Lancaster și Laboratorul de Fizică Aplicată Johns Hopkins. Finanțarea pentru cercetare a fost asigurată de Consiliul pentru Facilități Științifice și Tehnologice (STFC).