Pomalé sezóny Saturnovy

Planeta Saturn má podobně skloněnou rotační osu jako Země, a tak stejně jako my zažívá střídání čtyř ročních období. Saturnův rok však trvá 29 let pozemských, takže monitorování sezónních změn v Saturnově atmosféře je vskutku dlouhodobý projekt. Hubbleův kosmický dalekohled se proto na Saturn pravidelně dívá rok co rok. Díky němu tak i po ukončení mise sondy Cassini můžeme v obstojném rozlišení sledovat proměny Saturnovy atmosféry s tím, jak se léto na jeho severní polokouli začíná chýlit ke konci... 

     credit: NASA / ESA / STScI / A. Simon / R. Roth 

¤ NASA: Hubble Sees Changing Seasons on Saturn 
Midsummer Atmospheric Changes in Saturn's Northern Hemisphere from the Hubble OPAL Program 

Velká slunovratová konjunkce

Uběhlo téměř čtyři sta zim ode dne, kdy se Král planet a Pán prstenců potkali na pozemské obloze takhle blízko. Tehdy však byli skryti lidským zrakům v záři boha Héliose, jelikož jejich setkání proběhlo na denní obloze. Naposledy to tedy bylo dávno, roku 1226, kdy mohli lidé obdivovat Velkou konjunkci Jupiteru a Saturnu na vlastní oči. 

Nyní, poprvé v digitálním věku, se obě planety potkávají pouhých šest úhlových minut od sebe. A vybraly si k tomu pro nás pozemšťany vskutku speciální den: prosincový slunovrat. (Mimochodem výstižnější pojmenování by bylo slunostoj, protože Slunce se v tomto období na obloze skoro zastaví a několik dní vychází na téměř stejném místě.) 

#GreatConjunction | Galerie snímků převážně z Česka 

Živé přenosy: 

Dvacet přírůstků k Saturnově rodince

Saturn se se svými 82 známými satelity dostává do vedení žebříčku nejoměsícovanějších planet.

Dvacet nejnovějších kousků do výčtu Saturnovy sbírky měsíců přihodil tým známého astronoma Scotta S. Shepparda, když je objevili na snímcích z dalekohledu Subaru a zaznamenali jejich kronocentrické oběžné dráhy. Jedná se o tělesa o velikostech několika málo kilometrů a podle orbitálních parametrů se dají roztřídit do tří již dříve známých skupin vnějších Saturnových měsíců: Gallic (1), Inuit (2) a Norse (17). Veřejnost může pro nově objevené měsíčky navrhovat jména mýtických obrů z příběhů těchto tří kultur (Galská, Inuitská a Nordická).

     credit: Carnegie Institution for Science | NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute | Paolo Sartorio/Shutterstock

     

     

     

¤ Space.com: 20 New Moons Found Around Saturn, Snagging Satellite Record from Jupiter
¤ ScottS.Sheppard: 20 New Moons found around Saturn, Making Saturn the Moon King

¤ CarnegieInstitutionForScience: Help Name 20 Newly Discovered Moons of Saturn!

Saturnova polární záře

Aurora na Saturnu vzniká podobně jako na Zemi - nabité částice slunečního větru jsou usměrňovány magnetickým polem planety do oblastí kolem pólů, kde excitují a rozzáří atomy či molekuly v horních vrstvách její atmosféry. Na Zemi takto září hlavně kyslík a dusík, ty ale na Saturnu nenajdeme. V jeho atmosféře září vodík, který při rekombinaci emituje ultrafialové světlo. Konkrétně v případě následujícího snímku z Hubbleova teleskopu vidíme kolem severního pólu Saturnu záři molekulárního vodíku o vlnové délce 148 nm.

Snímek je složeninou expozic z počátku roku 2018 ve viditelném světle (s R-G-B filtry) a expozice z roku 2017 v ultrafialovém světle (s filtrem pro 148 nm).

      

Image credit: ESA / NASA / Hubble / A. Simon (GSFC) / OPAL / J. DePasquale (STScI) / L. Lamy (Obs. de Paris)

Hubble observes energetic lightshow at Saturn’s north pole

Hubble lights up Saturn's aurorae

Jak hluboko sahá Saturnovo atmosférické proudění?

Z analýzy gravitačního pole Saturnu měřeného během velkého finále mise sondy Cassini vyplývá, že viditelné struktury svrchní Saturnovy atmosféry pravděpodobně sahají do hloubky 8 800 km. Zajímavé je porovnat toto číslo s hodnotou zjištěnou sondou Juno u Jupiteru - tam pronikají atmosférické pásy asi jen 3 000 km hluboko.

Saturn’s deep atmospheric flows revealed by the Cassini Grand Finale gravity measurements

Měsíc před novoluním tančil mezi planetami

Na přelomu ledna a února procházel tenký srpek Měsíce kolem planet, jež momentálně zdobí naší ranní oblohu.

Nejdříve se ubývající Měsíc 30. ledna přiblížil k dvojici Venuše-Jupiter.

V poslední lednový den ho pak šťastlivci s jasnou oblohou mohli spatřit mezi nimi:

    Credit: Roblin Jerome

Pozorovatelé na Havaji mají ráno o půl dne později než my Evropané a za tu dobu se Měsíc stihl posunout velmi blízko k Venuši:

 

    Credit: Alex Dzierba | Chuck Morlan

Stále ztenčující se srpek pak druhého února doputoval k Saturnu nízko nad východním obzorem:

    Credit: Maximilian Teodorescu

Saturn se dokonce na chvíli za Měsícem schoval - došlo k jeho zákrytu.

Následující snímky zachycují okamžik, kdy se Saturn po zákrytu znova vynořil zpoza neosvětlené měsíční strany:

 

Credit: Oscar Martín Mesonero | Oscar Martín Mesonero

Jak vypadá zákryt Saturnu Měsícem, se můžete podívat například na těchto videích z roku 2007 respektive 2014:

     

V novu Měsíc bude 4.2. ve 22:04 SEČ.

Známe konečně délku Saturnova dne?

U plynných planet, které nemají žádný pevný povrch, na němž bychom viděli, jak rychle se planeta otáčí, se při určování délky dne spoléhá na magnetické pole. Magnetická osa totiž bývá více či méně vychýlená od osy rotační, a tak se magnetické pole planety v prostoru kolíbá, což prozradí její skutečnou rotační periodu.

Problém u Saturnu ovšem je, že jeho magnetická osa je téměř totožná s jeho rotační osou. To už samo o sobě je záhadou - podle našich představ o generování magnetických polí v útrobách planet, by takové pole ani nemělo existovat. To je ale otázka pro jiný den. Související záhadu přesné délky Saturnova dne se totiž povedlo rozřešit jiným způsobem.

Již v osmdesátých letech bylo navrženo zaměřit se v této souvislosti na studium Saturnových prstenců. Nehomogenity a vibrace uvnitř Saturnu totiž pochopitelně ovlivňují jeho gravitační pole a prstence kolem Saturnu na tyto změny reagují podobně, jako seismometry na Zemi dokáží měřit zemětřesení. Ještě donedávna jsme však neměli dostatečně detailní snímky Saturnových prstenců, abychom z jejich jemné struktury mohli tyto otisky Saturnových útrob vyčíst.

To se změnilo až díky úžasnému závěru mise družice Cassini. Ta v posledních měsících svého působení u Saturnu v roce 2017 prolétala úzkou mezerou mezi planetou a prstenci, odkud na ně měla parádní výhled. Pečlivou analýzou pořízených snímků se podařilo v prstencích vysledovat vlny způsobené oscilacemi Saturnova gravitačního pole a najít v nich periodicitu, která definitivně odhalila rychlost otáčení Pána prstenců.

Dnes tedy konečně víme, že Saturnův den trvá 10 hodin 33 minuty a 38 sekund.

Prstence v detailech:

  

Images credit: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Saturn Time

Close Views Show Saturn's Rings in Unprecedented Detail

Cassini Ring Seismology as a Probe of Saturn's Interior. I. Rigid Rotation

Kronoseismology IV: Six previously unidentified waves in Saturn's middle C ring

Saturn v pestrých odstínech

Kevin M. Gill si pohrál s archivními daty družice Cassini a výsledkem jsou následující sytě barevné pohledy na struktury v Saturnově atmosféře.

Snímky byly zachyceny v blízké-infračervené oblasti spektra (použité filtry CB2 a MT2). První je z května 2008 a jsou na něm vidět různorodé vzdušné víry okolo 70° severní šířky. Druhý snímek z dubna 2007 pak v detailu zachycuje 65° severní šířky, kde oblast se vzdušnými víry přechází v tryskové proudění.

Kevin krásně zpracoval i širokoúhlý pohled na hexagonální jet-stream obepínající Saturnův severní pól (vlevo) jakož i detailní pohled přímo na severní polární vortex (vpravo) s rozlišením 2,4 km na pixel. Oba zdrojové snímky jsou z listopadu 2012 taktéž v blízké-infračervené oblasti.

Images credit: NASA / JPL-Caltech / SSI / Kevin M. Gill

Saturn - May 23 2008 70° N -- #Tweet | Saturn - April 5 2007 65° N -- #Tweet

Saturn - Nov 27 2012 Hexagon -- #Tweet | Saturn - Nov 27 2012 Vortex -- #Tweet 

Cassini Grand Finale (EPSC2017)

Dnešní ráno je na Evropském planetárním kongresu věnováno mimo jiné slavnému, vědou napěchovanému závěru mise Cassini.

Rings' mass & structure, moonlets, Saturn's complex interior, Titan's clouds...

Beautiful goodbye to Cassini at #epsc2017 this morning.

— Julie Novakova (@Julianne_SF) September 21, 2017

Cassini: Going out in a Science-Rich Blaze of Glory

Image credit: NASA/JPL-Caltech/SpaceScienceInstitute

#Cassini @CassiniSaturn highlights, here detailed ring matter patterns, presented by Scott Edgington #EPSC2017 pic.twitter.com/DphrRte7he

— Ilkka Sillanpää (@samooja) September 21, 2017

Saturnova vnitřní struktura se zdá být mnohem podivnější než Jupiterova. Interpretovat poslední gravitační měření od Cassini bude ještě náročný oříšek.

Edgington: Sounds like Saturn's interior is much stranger than Jupiter's - no current models can explain new Cassini gravity data #EPSC2017

— Leigh Fletcher (@LeighFletcher) September 21, 2017

Vědci se snaží změřit odklon Saturnovy magnetické osy od té rotační, což umožní konečně přesně změřit periodu vnitřní rotace planety, a tedy délku Saturnova dne. Zatím víme, že nepatrný sklon bude menší než 0.06°. Získaná měření  magnetosféry do posledních okamžiků sondy by mohla tuto hodnotu ještě upřesnit. Analýza dat probíhá, buďme trpěliví.

No angular difference seen between #Saturn's rotation axis and magnetic dipole axis (<0.06 degrees) #EPSC2017

— Ilkka Sillanpää (@samooja) September 21, 2017

A jedno z mnoha videí ukazující divy Saturnova systému:

Kterak jsme Saturn obohatili plutoniem

   Družice Cassini velkolepě zanikla v atmosféře Saturnu. Tělo sondy se roztavilo a postupně zcela vypařilo. Lehčí prvky se rozptýlí v oblacích a ty těžší klesnou do hlubin šesté planety. Mezi nimi je i uměle vyrobené plutonium, které sondě sloužilo jako radioizotopový zdroj energie v zařízení RTG (Radioisotope Thermoelectric Generator). Takto jsme do útrob Saturnu umístili jeden z výsledků fantastického lidského umu.

   K zániku sondy došlo v pátek 15. září, a tak byly předcházející týdny na kosmických zpravodajských webech ve znamení Cassini. V Planetárních novinách jsem shromažďoval odkazy na mnohé články a souhrny, jakož i poslední pohledy na Saturnův systém, které nám tato skvělá sonda dopřála.

Čas Cassini se krátí

Průlet mezi prstenci a planetou - pohled na prstence 'zevnitř'

Poslední týden Cassini

Poslední pohled na výtrysky z Enceladu, jež sama Cassini objevila

 Cassini plní média

Retro plakát k závěru mise

Finální postrčení od Titanu

Gravitace Titanu sondu Cassini definitivně nasměrovala do Saturnu

Cassini tři dny před zánikem

Robert Picardo zpívá operu pro Cassini

Snové zákruty Saturnovy

Rozhraní světla a stínu odhaluje vertikální strukturu mračen

Sbohem Cassini

Vizualizace družice Cassini v Saturnově systému

Cassini splynula se Saturnem

Cassini se stává součástí planety, kterou třináct let zkoumala

Epilogy pro Cassini

Klenot Sluneční soustavy - Saturn

Snímků od Cassini se dočkáme také v IMAXu!

Trailer na IMAX projekt In Saturn's Rings

Credits: Cassini Imaging Team / ISS / JPL / ESA / NASA

 

Epilogy pro Cassini

Na počest zaniklé sondy Cassini vychází na kosmických webech další a další články. Níže je souhrn odkazů na některé z nich.

Image credit: NASA / JPL-Caltech / Space Science Institute / Cassini / Jason Major

'Vaporize!' Cassini Gets Operatic Saturn Send-Off from 'Star Trek: Voyager' Actor

All Good Things: Cassini Finishes Its Epic Mission at Saturn In a Blaze of Glory

From Silicon Valley to Saturn, Cassini’s Grand Finale is a Beginning

NASA’s Cassini Spacecraft Ends Its Historic Exploration of Saturn

Loss of Signal: Cassini Spacecraft Plunges Into Saturn

Cassini spacecraft makes its final approach to Saturn

Cassini spacecraft makes its final plunge into Saturn

Cassini Grand Finale - fine di una missione epocale

Cassini Is Gone: Its Legacy and Future Exploration

More Cassini legacy: Titan’s bonkers atmosphere

Cassini concludes pioneering mission at Saturn

Cassini mission ends with plunge into Saturn

Cassini-Huygens: Exploring Saturn's System

Farewell Cassini and thanks for everything

Live-Blog zum Ende der Cassini-Mission

Cassini Becomes Part Of Saturn

Cassini: The dying of the light

Cassini End of Mission

Goodbye, Cassini!

Farewell Cassini

Adiós, Cassini

Cassini splynula se Saturnem

Sonda Cassini dnes kolem půl druhé zanikla v atmosféře Saturnu jako jasný meteor. Její poslední signály doputovaly na Zemi o hodinu a půl později. Mise Cassini tímto sice končí, ale nashromážděná data se budou ještě dlouho zpracovávat a na nich založené vědecké práce se budou objevovat patrně po několik desetiletí.

Images credit: NASA/JPL-Caltech

Entering Atmosphere | Breakup

Poslední pořízené snímky:

 

  

Images credit: NASA/JPL-Caltech/SpaceScienceInstitute

Enceladus Setting Behind Saturn

A Last Look at Titan

Before the Plunge

Finale Ringscape

Daphnis'  Final

Lone Propeller

Impact Site: Cassini's Final Image

kosmonautix.cz monitoroval poslední okamžiky Cassini
parádní přehledný souhrnný článek na kosmonautix.cz: Cassini, děkujeme!

Snové zákruty Saturnovy

Pohleďte na víření Saturnské atmosféry.

Rozhraní světla a stínu odhaluje vertikální strukturu mračen.

Snímek byl pořízen 31. srpna 2017 s R-G-B filtry. Rozlišení je 6 km/pixel.

Image credit: NASA/JPL-Caltech/SpaceScienceInstitute

PIA21888: Dreamy Swirls on Saturn

Saturn v IMAXu!

Chystá se projekt In Saturn's Rings. Vpravdě kosmický průlet nejen Saturnovým systémem ve formátu IMAX.

Premiéra 4.května 2018

Credit: Cassini Imaging Team / ISS / JPL / ESA / NASA / S. Van Vuuren et al.

APOD: 2017 September 11

Čas Cassini se krátí

Družice Cassini strávila ve vesmíru bez mála dvě dekády. Nejdříve byla sedm let na cestě a pak od roku 2004 obíhala Saturn. Nyní jí témeř došlo palivo, a tak 15. září v atmosféře Saturnu plánovaně zanikne. Hrdě z posledních sil nám však stále posílá jeden fascinující pohled za druhým, když co týden jako uchem jehly prolétá mezi prstenci a vrcholky Saturnových oblaků.

Zajímavost: Družice Cassini je velká jako menší autobus, a tak v Saturnově atmosféře zanikne jako velmi jasný meteor. Událost by mohla být viditelná dokonce i od Země, a proto byl na Hubbleově kosmickém teleskopu vyhrazen pozorovací čas, abychom zkusili zachytit i ten skutečně poslední záblesk od Cassini.

Images credit: NASA/JPL-Caltech/SpaceScienceInstitute | MaximKakitsev

PIA21886: Cassini's 'Inside-Out' Rings Movie | PIA21623: Southern Auroras Over Saturn

PIA21621: Haze on the Horizon | PIA21341: Cloudy Waves | PIA21625: Highlighting Titan's Hazes

PIA21629: Neptune from Saturn | Cassini panorama of the Large Magellanic Cloud

Astronomical Observability of the Cassini Entry into Saturn

Epimetheovy rýhy, osvětlená noc a vrtule v prstencích

Krátké týdenní orbity přinesly 21. února 2017 sondě Cassini další rande se stokilometrovým měsíčkem Epimetheus nebo třeba dech beroucí pohledy na strukturu Saturnových prstenců.

Na následujícím snímku si kromě všudypřítomných kráterů povšimněte také jemných rozdílů v odstínech krajiny a zejména dobře patrných rýh, které brázdí Epimetheův pozoruhodný povrch:

NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Rovnoběžné rýhy ve výřezu níže připomínají tajemné linie na pozemské planině Nazca:

NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Díky světlu odraženému od Saturnu a jeho prstenců můžeme mlhavě vidět i noční stranu Epimethea. (Ono bílé zrnění způsobují částice kosmického záření dopadající na citlivý CCD čip):

NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

aktualizace 7.7.2017: 
Zpracovaný snímek Epimethea z 21. února se objevuje na Photojournalu NASA - viz. PIA21335. 
O detailním obrázku a dalších podrobnostech píše také Kosmonautix.cz.

Odhlédneme-li od Epimethea směrem k prstencům, spatříme vskutku zajímavé struktury: Hustotní vlny (připomínající linky čárového kódu) způsobené orbitální rezonancí částic prstence s většími Saturnovými měsíci; či obzvláště fascinující světlou šmouhu ve tvaru vrtulky, která je tvořena shlukujícím se materiálem prstenců, jenž se postupně nabaluje a vytváří zárodek nového měsíčku:

NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Saturnův systém je úžasná přírodní laboratoř pro výzkum rozličných fyzikálních procesů a já už nyní doufám, že se současné generace dožijí následovníka dosluhující družice Cassini, protože tyto její detailní obrázky nám naznačují, že mnoho famózních podrobností je našim zrakům dosud skryto a ukazují o kolik víc se toho s opět o něco modernější přístrojovou výbavou budeme moci dozvědět.