Почти полвека знаменитый шестиугольник у северного полюса Сатурна считался практически уникальной особенностью планеты. Теперь у него появился южный родственник — астрономы обнаружили в атмосфере Сатурна огромную волну с десятью сторонами, которая сформировалась или заметно усилилась всего за последние годы. Исследование международной группы под руководством Агустина Санчеса-Лавеги из Университета Страны Басков опубликовано 2 сентября в Science Advances.
Что именно нашли
На снимках южного полушария Сатурна астрономы увидели не твердый «десятиугольник» и даже не отдельную систему облаков, а гигантскую атмосферную волну, встроенную в струйное течение. Она проходит примерно между 58 и 63 градусами южной широты и образует десять относительно прямых участков с хорошо различимыми вершинами.
В разных диапазонах наблюдений положение границы немного меняется, поскольку телескопы фактически смотрят на разные высоты атмосферы. Это позволило установить, что рисунок не ограничивается одним слоем облаков и продолжается по вертикали.
Масштаб у явления вполне «сатурнианский» — средняя длина волны вдоль струйного течения составляет около 16,8 тыс. километров, то есть один сегмент десятиугольника длиннее диаметра Земли. Если считать весь десятиволновой контур вдоль широты, получается порядка 168 тыс. километров.
При этом сама атмосфера движется гораздо быстрее рисунка, который в ней возникает. Струйное течение возле 60,5° ю. ш. достигает примерно 116 м/с, или 418 км/ч, тогда как десятиугольная волна медленно смещается на восток со скоростью около 2,5 м/с, или 9–10 км/ч. Проще говоря, воздух постоянно проходит через эту структуру, а сама геометрия сохраняется и медленно дрейфует относительно вращения планеты.
Почему его не замечали раньше
Поиски южного аналога знаменитого шестиугольника шли десятилетиями. Северную структуру впервые увидели еще аппараты Voyager 1 и Voyager 2 во время пролетов Сатурна в 1980 и 1981 годах. Позже ее подробно изучал «Кассини», и за все это время ничего столь же устойчивого на юге обнаружить не удалось.
Причем в 2004 году «Кассини» заметил около 60,5° ю. ш. кратковременные возмущения струйного течения с намеком на многоугольную форму, однако они продержались лишь несколько дней и больше не повторялись. Нынешний десятиугольник выглядит иначе: его удается проследить как минимум несколько лет подряд.
Дополнительную интригу создала геометрия наблюдений. Из-за наклона оси Сатурна его южные области примерно с середины 2012 года были плохо видны с Земли и вновь начали открываться для удобных наблюдений только в 2023 году. На архивных снимках Hubble того года уже можно различить слабые прямые участки и вершины будущего десятиугольника. В 2024 году структуру заметилиСанчес-Лавега и астрономы-любители Тревор Барри и Жан-Поль Оже, изучавшие наземные снимки, а к 2025 году фигура стала значительно контрастнее.
В связи с этим ученые пока не могут назвать точную дату рождения десятиугольника. Известно лишь, что во времена наблюдений «Кассини» устойчивой структуры здесь не было, а к 2023 году она уже существовала. Это оставляет довольно большое окно, внутри которого атмосфера Сатурна успела перестроиться практически без свидетелей.
В открытии есть и любопытная деталь — первые признаки нового явления заметили в том числе благодаря снимкам астрономов-любителей. В 2025 году целая сеть небольших наземных телескопов следила за положением вершин, а Hubble дал разрешение, необходимое для изучения структуры по всему обороту Сатурна. К наблюдениям подключили и Very Large Telescope в Чили. Его инфракрасные данные позволили исследовать температуру атмосферы в этой области и то, как скорость ветра меняется с высотой.
Чем десятиугольник отличается от шестиугольника
Сходство двух фигур легко переоценить, ведь обе представляют собой волны в мощных струйных течениях Сатурна, однако находятся на разных широтах и ведут себя по-разному. Северный шестиугольник расположен примерно на 78° северной широты, охватывает область порядка 30 тысяч километров поперек и существует как минимум со времен Voyager. За более чем 40 лет он оказался удивительно устойчивым.
Южный десятиугольник находится намного дальше от полюса и пока выглядит значительно менее «идеальным». На снимках одни его вершины выражены гораздо сильнее других. По данным исследователей, три выделяются особенно хорошо, еще несколько заметны слабее, а оставшиеся только формируются. За период с 2023 по 2025 год контраст структуры увеличился, поэтому астрономы допускают, что наблюдают ее развитие почти в реальном времени.
| Характеристика | Северный шестиугольник | Южный десятиугольник |
| Форма | 6 сторон | 10 сторон |
| Положение | около 78° с. ш. | примерно 58–63° ю. ш. |
| Характерный масштаб | около 30 тыс. км поперек | около 16,8 тыс. км на один волновой сегмент |
| Струйное течение | около 322 км/ч | около 418 км/ч |
| Движение самой структуры | почти неподвижен относительно вращения планеты | дрейфует на восток примерно на 9–10 км/ч |
| Наблюдаемое время жизни | более 40 лет | достоверно прослеживается с 2023 года |
| Поведение | очень устойчив | становится контрастнее и продолжает меняться |
| Вершины | сравнительно стабильны | колеблются с периодом около 32 дней |
До сих пор северный шестиугольник был единственным долговечным многоугольным струйным рисунком такого типа, который астрономы наблюдали на Сатурне. Второй пример означает, что геометрия может возникать в атмосфере планеты повторно и при разных условиях, а значит, появляется возможность сравнить два естественных эксперимента вместо попытки построить теорию по одному-единственному объекту.
Откуда в атмосфере вообще берутся многоугольники
Никаких твердых граней в атмосфере Сатурна, конечно, нет. Геометрическая форма возникает из движения газа — одна из главных версий связывает такие структуры с волнами Россби, крупномасштабными атмосферными колебаниями, которые появляются во вращающейся атмосфере и взаимодействуют со струйными течениями.
В случае южного десятиугольника исследователи предполагают, что волна удерживается мощным джетом и оказывается ограничена как по широте, так и по высоте. Расчеты на основе модели мелкой воды показали два возможных сценария.
Возмущение могло возникнуть непосредственно внутри струйного течения либо получить толчок от расположенного севернее темного антициклона. Этот вихрь диаметром около 4 тыс. километров находится примерно на 55° южной широты и тоже заметно изменился в последние годы. Однако пока это только возможная связь, а не установленная причина.
Интересно и то, что Сатурн не единственный газовый гигант, атмосфера которого любит геометрию. У полюсов Юпитера аппарат Juno обнаружил циклоны, выстроенные в многоугольные конфигурации. Но там речь идет о группе отдельных вихрей, тогда как на Сатурне многоугольником становится само струйное течение.
Почему десятиугольник появился именно сейчас
Это пока один из главных вопросов, ведь Сатурн совершает оборот вокруг Солнца почти за 29,5 земного года, поэтому каждое время года там длится примерно семь лет. Сейчас южное полушарие выходит из продолжительного зимнего периода и получает все больше солнечного света. Профессор Ли Флетчер из Университета Лестера отмечает, что за те годы, когда юг был скрыт и находился в зимней темноте, в атмосфере явно что-то изменилось.
Это еще не доказывает, что десятиугольник возник из-за смены сезона. Температура, освещенность и вертикальная структура атмосферы меняются одновременно, и ученым только предстоит отделить один эффект от другого. Особенно интересными будут следующие годы, так как примерно в 2032 году южное полушарие Сатурна достигнет летнего солнцестояния и получит максимальное сезонное освещение.
Вопросы и ответы
— Что обнаружили на Сатурне в сентябре 2026 года?
Астрономы описали гигантскую десятистороннюю атмосферную волну вокруг южного полюса Сатурна. Ее удалось проследить на снимках Hubble, начиная с 2023 года, а к 2025 году структура стала значительно отчетливее. Исследование опубликовано 2 сентября 2026 года в Science Advances.
— Насколько велик десятиугольник?
Характерная длина одного из десяти волновых сегментов составляет около 16,8 тысячи километров, то есть больше диаметра Земли. Весь контур вдоль соответствующей широты имеет масштаб порядка 168 тысяч километров. Число 167,8 тысячи километров иногда ошибочно приводят как диаметр фигуры.
— Это тот же шестиугольник, который давно известен на Сатурне?
Нет. Северный шестиугольник расположен примерно на 78° северной широты и наблюдается более 40 лет. Новый десятиугольник находится в южном полушарии примерно между 58° и 63° и пока заметно эволюционирует.
— Кто открыл десятиугольник?
Исследование возглавил Агустин Санчес-Лавега из Университета Страны Басков. В работе участвовали ученые NASA Goddard, Калифорнийского университета в Беркли (признан нежелательной организацией в РФ), Университета Лестера и других организаций, а существенную роль сыграли наблюдения астрономов-любителей Тревора Барри и Жан-Поля Оже.
— Почему «Кассини» его не заметил?
Во время работы аппарата с 2004 по 2017 год устойчивого десятиугольника в южном полушарии не наблюдалось. В 2004 году «Кассини» видел лишь кратковременные многоугольные возмущения в похожей области, которые исчезли через несколько дней. Современная структура появилась или усилилась позднее.
— Известно ли, почему он возник?
Пока нет. Наиболее вероятно, что это крупномасштабная волна, удерживаемая струйным течением. Компьютерные модели допускают, что ее могло запустить возмущение самого джета или расположенный рядом антициклон, но однозначного механизма пока нет.
— Может ли десятиугольник исчезнуть?
Да. В отличие от северного шестиугольника, который сохраняется десятилетиями, южная структура пока выглядит развивающейся. Следующие годы наблюдений покажут, превратится ли она в столь же устойчивую систему или распадется по мере изменения сезона на Сатурне.
— Опасно ли это явление для Земли?
Нет. Это атмосферный процесс на Сатурне, никак не связанный с Землей. Его ценность исключительно научная — второй многоугольный атмосферный рисунок дает исследователям новый способ проверить модели движения газа на быстро вращающихся планетах.
Читайте также: