Сатурн уже несколько десятилетий известен одной из самых странных атмосферных фигур Солнечной системы — огромным шестиугольником вокруг северного полюса. Казалось, это уникальная причуда планеты.
Теперь выяснилось, что многоугольники, возможно, вообще характерны для атмосферы Сатурна.
У южного полюса астрономы обнаружили ещё одну гигантскую фигуру. Только у неё не шесть, а десять сторон.
По словам руководителя исследования Агустина Санчеса-Лавеги из Университета Страны Басков, находка показывает, что знаменитый северный шестиугольник может быть не настолько исключительным, как считалось раньше. Условия в атмосфере Сатурна, по-видимому, позволяют подобным многоугольным волнам возникать возле обоих полюсов.
Северный шестиугольник впервые увидели на снимках аппаратов «Вояджер» в 1980 и 1981 годах. Это огромная атмосферная волна примерно на 78,5 градуса северной широты.
Позднее её наблюдали космический телескоп «Хаббл» и аппарат «Кассини». За всё это время структура никуда не исчезла, а значит, сохраняется уже как минимум 44 года.
Известно, что шестиугольник связан с атмосферными процессами, но почему они создают настолько правильную геометрическую фигуру, до сих пор остаётся загадкой.
Учёные давно подозревали, что нечто похожее может существовать и в южном полушарии. Однако многочисленные поиски ничего не давали.
Ситуация изменилась в 2024 году.
На фотографиях Сатурна, сделанных астрономами-любителями, возле южного полюса появилась тёмная волнистая линия. В 2025 году исследователи построили изображения полярной области по снимкам Тревора Барри из австралийской обсерватории Брокен-Хилл и Жан-Поля Оже из Французской астрономической ассоциации.
Тогда фигура проявилась отчётливо: вокруг полярной области располагалась структура с десятью сторонами.
Высококачественные снимки «Хаббла» подтвердили наблюдение. Более того, по архивным данным удалось установить, что десятиугольник существовал как минимум с 2023 года.
Для исследователей это стало неожиданностью. Ни более ранние изображения «Хаббла», ни данные «Кассини», который работал возле Сатурна с 2004 по 2017 год, такой структуры не показывали.
Новый десятиугольник располагается примерно на 60 градусах южной широты и представляет собой гигантскую атмосферную волну, связанную с мощным струйным течением, направленным на восток.
Сам поток несётся вокруг планеты со скоростью около 420 километров в час. А вот многоугольная волна перемещается гораздо медленнее — примерно со скоростью 10 километров в час.
Причём речь идёт не просто о рисунке на верхушках облаков. Наблюдения на разных длинах волн показали признаки этой структуры на разных высотах и широтах. По всей видимости, десятиугольник встроен в атмосферу Сатурна и имеет сложное вертикальное строение.
По своей природе он похож на северный шестиугольник, но между двумя структурами есть важные различия.
Во-первых, разное количество сторон. Во-вторых, южный десятиугольник расположен дальше от полюса. Наконец, он, вероятно, менее устойчив: учёные фактически наблюдают структуру, которая появилась сравнительно недавно.
Именно это порождает новые вопросы.
Почему северный шестиугольник существует уже десятилетиями, а южная фигура возникла лишь несколько лет назад? Почему они находятся на разных широтах? И почему в одном случае атмосфера формирует шесть сторон, а в другом — десять?
Санчес-Лавега предполагает, что причина может заключаться в широте, устройстве окружающих ветров или расположенном поблизости мощном вихре высокого давления.
Такой вихрь действительно существует.
Немного севернее десятиугольника находится антициклон шириной примерно 4000 километров. Исследователи называют его Красным пятном. Это временное образование, напоминающее гораздо меньшую версию знаменитого шторма Юпитера.
Есть любопытная деталь: именно возле этого вихря стороны десятиугольника выражены наиболее отчётливо. На противоположной стороне планеты структура выглядит заметно слабее.
Поэтому возникла естественная версия: возможно, именно антициклон заставил атмосферную волну принять многоугольную форму.
Исследователи попытались проверить это при помощи моделирования. Они создавали различные варианты возмущений атмосферы, которые могли бы породить наблюдаемую фигуру.
Но точно воспроизвести десятиугольник не удалось.
Есть и ещё одна проблема с этой красивой гипотезой. Когда в 1980 году открыли северный шестиугольник, рядом с ним тоже находился вихрь. Позже тот исчез, а шестиугольник остался.
Поэтому происхождение новой фигуры пока остаётся загадкой.
Зато теперь у астрономов появилась редкая возможность наблюдать её развитие практически с самого начала.
Сатурн делает полный оборот вокруг Солнца примерно за 29,5 года и заметно наклонён относительно своей орбиты. Из-за этого на планете существуют продолжительные сезоны, каждый из которых длится около 7,5 года.
Сейчас южное полушарие движется от весны к лету и получает всё больше солнечного излучения. Одновременно южный полюс постепенно поворачивается в более удобное для наблюдений положение.
Учёные хотят увидеть, что произойдёт с десятиугольником дальше. Он может стать нестабильным и разрушиться. Но возможен и противоположный вариант: по мере изменения освещения структура станет устойчивее и отчётливее.
Северный шестиугольник существует как минимум 44 года, однако люди обнаружили его уже сформировавшимся и не видели начала его истории.
С южным десятиугольником ситуация совершенно другая. Впервые астрономы получили возможность наблюдать почти в реальном времени, как в атмосфере Сатурна появляется и меняется гигантская многоугольная структура.
И именно её дальнейшая судьба может помочь понять, почему атмосфера этой планеты вообще способна создавать настолько необычные геометрические фигуры.
Исследование опубликовано в журнале Science Advances.
