Nuove osservazioni di Saturno da parte degli scienziati planetari dell’Università di Leicester, utilizzando il James Webb Space Telescope (JWST), mostrano dettagli pazzeschi di Saturno

Mentre il Regno Unito sta vivendo un clima autunnale caldo, un team di scienziati planetari ha scoperto che la fine dell’estate settentrionale di Saturno sta vivendo una tendenza al raffreddamento, poiché enormi flussi d’aria su scala planetaria hanno invertito la direzione con l’avvicinarsi dell’autunno. Le nuove osservazioni hanno anche fornito un ultimo sguardo al polo nord di Saturno, con il suo enorme vortice caldo pieno di gas idrocarburici, prima che il polo inizi a ritirarsi nell’oscurità dell’inverno polare.

Cambiamenti delle stagioni

Questo bollettino meteorologico interplanetario è grazie a nuove immagini analizzate da un team guidato dall’Università di Leicester del James Webb Space Telescope (JWST). Hanno fornito nuove informazioni sul cambiamento delle stagioni sul massiccio pianeta esterno, famoso per i suoi anelli di ghiaccio. Come la Terra, Saturno ha un’inclinazione assiale e sperimenta le stagioni allo stesso modo. Tuttavia, Saturno impiega 30 anni per orbitare attorno al Sole, quindi le stagioni durano 7,5 anni terrestri. L’estate nell’emisfero settentrionale su entrambi i mondi sta ormai volgendo al termine. Mentre la Terra si dirige verso l’equinozio autunnale settentrionale a settembre, Saturno si dirige verso l’equinozio autunnale settentrionale nel 2025, il che significa che i poli nord di entrambi i pianeti si stanno dirigendo verso lunghi periodi di inverno polare.

Lo strumento MIRI del JWSP

Il team di Leicester ha utilizzato lo strumento MIRI sul JWST per studiare l’atmosfera di Saturno nella luce infrarossa, che consente loro di misurare le temperature, le abbondanze gassose e le nuvole dalle cime delle nubi ribollenti alle regioni alte nell’atmosfera conosciute come stratosfera. Lo strumento MIRI divide la luce infrarossa nelle sue lunghezze d’onda componenti consentendo agli scienziati di vedere le impronte digitali della ricca varietà di sostanze chimiche all’interno dell’atmosfera di un pianeta.

L’immagine di Saturno (è un insieme)

Nell’immagine, creata combinando solo alcune delle lunghezze d’onda osservate dal MIRI, la brillante emissione termica del polo nord risalta in blu. Il caldo ciclone polare nord (NPC) largo 1500 km, osservato per la prima volta dalla missione Cassini, può essere visto al polo nord. Questo è circondato da una regione più ampia di gas caldi chiamata vortice stratosferico nord-polare (NPSV), che si è formato nella primavera saturniana ed è persistito per tutta l’estate settentrionale. Si tratta di vortici caldi nella stratosfera, riscaldati dal calore del sole durante la lunga stagione estiva di Saturno. Con l’avvicinarsi dell’equinozio d’autunno nel 2025, il vortice stratosferico del polo nord inizierà a raffreddarsi e scomparirà mentre l’emisfero settentrionale si ritira nell’oscurità dell’autunno.

Saturno
Credit: NASA, ESA, and Amy Simon (NASA-GSFC); Image Processing: Alyssa Pagan (STScI)).

Diverse temperature e gas

Modellando gli spettri del medio infrarosso, gli scienziati hanno notato che le distribuzioni delle temperature e dei gas stratosferici in questo particolare punto del ciclo stagionale di Saturno erano piuttosto diverse da quelle osservate dalla missione Cassini durante l’inverno settentrionale e la primavera. Saturno ha un modello di circolazione stratosferica su larga scala con temperature più calde ed eccesso di idrocarburi, come etano e acetilene, alle medie latitudini settentrionali in inverno, a significare l’affondamento dell’aria ricca di idrocarburi dall’alto. Si pensava che l’aria salisse alle medie latitudini estive meridionali, attraversasse l’equatore e sprofondasse nelle medie latitudini invernali settentrionali. I risultati dello spettrometro a media risoluzione MIRI rilevati nel novembre 2022 hanno rivelato che questa circolazione stratosferica si è ora invertita e si osservano temperature stratosferiche fresche e basse abbondanze di idrocarburi nel nord tra 10 o N e 40 o N, suggerendo la risalita di aria povera di idrocarburi nel estate, che poi scorrerà verso sud. 

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