Příspěvek amatérských pozorování ke studiu bouří na Saturnu

Saturn v přirozených barvách. Foto HST.
Credit: Hubble Heritage Team (AURA/STScI/NASA/ESA)

1. Úvod

Imaging Science Subsystem (ISS) na sondě Cassini a profesionální dalekohledy na Zemi nebo na oběžné dráze mají mnoho úkolů a mohou provádět jen omezený počet pozorování úkazů v atmosféře Saturnu. Zde mohou amatéři, kterých je větší počet, lépe pokrýt pozorovací řadu za účelem studia bouří.

2. Pozorování bouří

2.1 Amatérská pozorování

Přístroje použité amatéry byly jsou většinou reflektory o průměru od 15 do 40 cm. Od r. 2001 se pokrytí pozorováními během bouří na Saturnu podstatně zvýšilo. Polohy skvrn ze snímků více než 180 pozorovatelů bylo měřeno měnících se 780 poloh velkých bílých skvrn detekovaných v Saturnově atmosféře ve všech planetografických šířkách. Používal se k tomu program Winjupos, který používají astronomové-amatéři k měření poloh detailů v atmosféře Jupiteru.

Počet měření poloh dlouho existujících bílých skvrn (zvaných „bouře“) viditelných v Jižním tropickém pásmu (South Tropical Zone, STZ) přezdívaném Alej bouří („Storm Alley“) je uveden v tabulce 1 pro každou opozici.

Tabulka 1: Měření bouří (2004 – 2009). A1 a A2 označuje rozdílné oblasti planetografických délek, obdobně B1 a B2, a C1, C2, a C3 (viz obrázek 1).

Tato měření byla provedena většinou na barevných snímcích, zpravidla s červeným filtrem (hranovým
nebo pásmovým), někdy také zeleným nebo modrým (pásmové).

2.2 Rádiová pozorování sondou Cassini

Informace, které mohou být srovnávány amatérskými pozorováními, jsou výskyt v čase, počet SED a zjištěný drift v planetografické délce epizod SED.

3. Výsledky

3.1 Amatérská pozorování

Z amatérských dat byly vypočítány polohy v planetografické šířce a drifty v planetografické délce (tabulka 2). Bílé skvrny seřazené podél stejné linie driftu byly vyhodnoceny jako jedna „bouře” (viz grafy podobné obrázku 1, v [1] a [2] pro bouře v odbobí 2008 – 2009).

Tabulka 2: Planetografická šířka/Rychlost driftu bouří (2004 – 2009)

Tvary bouří se dají rozeznat jen na nejlepších snímcích. Z pozorování získaných z nekalibrovaných zdrojů není možné získat profily svítivosti, ale lze sledovat změny útvarů nebo že nastaly velké změny jasu.

Obr. 1. Bouře a drifty v opozici v letech 2007 – 2008.

3.2 Elektrostatické výboje na Saturnu

Přibližné polohy a drifty bouří se odhadují tak, že bereme v úvahu, že rádiový horizont leží dále než viditelný horizont (viz [3] a [4]). Tyto odhady souhlasily s pozorováními s Cassini ISS (viz [5]), která ukázala konvektivní oblačné útvary v planetocentrické šířce –35°.

4. Porovnání pozorování amatérů s RPWS na sondě Cassini

„Bouře” pozorované amatéry jsou v okolí planetografické šířky –35° lokalizovány stejně dobře. Drifty dobře souhlasí pro roky 2003 – 2004 (0,265°/d vs. 0,32°/d — viz [3]), pro 2006 B1 (0,597°/d vs. 0,6°/d — viz [4]), a také pro pozorování mezi 2007 (0,337°/d vs. 0,3°/d pro 2007 – 2008 C1) a 2009. Naměřené planetografické délky bouří jsou v souladu u všech pozorování. Vždy, když je aktivita SED silná, jsou ze Země amatérsky pozorovatelné příslušné světlé bouře, které nemění svoji jasnost po několik dní. V březnu 2008 byly SED pozorovány bez přerušení po několik otáček Saturnu, které se nedaly vysvětlit jedním zdrojem. Tyto SED odpovídaly několika bouřím viditelným ve stejnou dobu na amatérských snímcích. (viz obrázek 1). Ve stejnou dobu byly zaznamenány blesky ve více než jedné bouři.

5. Závěr

Z amatérských pozorování byly získány tyto užitečné informace: rychlosti driftu, změny jasnosti a současná pozorování útvarů na viditelném povrchu. To se ukázalo být v souladu s detekcemi SED od roku 2004, doprovázenými současným pozorováním bouří ve viditelném světle a blesky detekovanými na rádiových frekvencích.

Poděkování

Rádi bychom poděkovali všem amatérům, kteří poskytli svá pozorování, uskutečněná ve volném čase a zadarmo.

Reference

[1]  Delcroix, M.: Opposition de Saturne 2006-2007, Observations & Travaux, n°72, pp 2-16, 2009.
[2]  Delcroix, M.: La plus longue tempete sur Saturne, L’Astronomie, n° 21, pp44-45, 2009.
[3]  Fischer, G. et al.: Saturn lightning recorded by Cassini/RPWS in 2004, Icarus 183, pp135-152, 2006.
[4]  Fischer, G. et al.: Analysis of a giant lightning storm on Saturn, Icarus 190, pp528-544, 2007.
[5]  Dyudina, U. et al.: Lightning storms on Saturn observed by Cassini ISS and RPWS during 2004-2006, Icarus 183, pp545-555, 2007.

Poznámka překladatele:
Tento článek je unikátní, proto jsem se rozhodl pro jeho překlad, a nikoli psaní vlastního článku s odkazem na anglický zdroj.

Zdroj:

[1]  DELCROIX, Mark – FISCHER, Georg: Contribution of amateur observations to Saturn storm
studies (PDF, 380 kB), European Planetary Science Congress, 2010

Jiné články o atmosféře Saturnu: