Didžioji baltoji dėmė, dar vadinama Didžiuoju baltuoju ovalu, ant Saturno yra milžiniška audra — ji tokia didelė, kad matoma net ir per teleskopu iš Žemės. Dėmės atrodo baltos, nes jas sudaro amoniako ledas arba labai šviesūs debesys, atspindintys Saulės šviesą; pavadinimas kilo pagal kontrastą su Jupiterio Didžiosios raudonosios dėmės pavadinimu. Tokios audros gali užimti platumą, kuri matuojama tūkstančiais kilometrų, o kartais apjuosia beveik visą planetos apskritimą, susidarydamos baltos juostos.

Kaip susidaro ir kodėl pasikartoja

Mokslininkai mano, kad didžiosios baltos dėmės susidaro, kai iš gilesnių, šiltesnių sluoksnių kyla dujos ir stumia amoniako garus aukščiau į atmosferą, kur jie atšąla ir užšąla į baltus debesis. Tokius įvykius skatina sezoniniai atmosferos pokyčiai Saturne: stebima, kad didžiosios baltos dėmės pasirodo maždaug kas vieną Saturno orbitą aplink Saulę (apie 30 Žemės metų), dažnai netoli planetos pusiausvyros ar polinių platumų, susijusių su lygties (equinox) sąlygomis.

Cassini ir 2010–2011 m. audra

Nuo 2010 m. Saturną dengė plati balta debesų juosta, kurią stebėjo orbitinis aparatas "Cassini". Ši 2010–2011 m. audra buvo itin intensyvi ir ilgai matoma tiek iš kosmoso, tiek iš Žemės. Ji sukėlė sustiprėjusius radijo ir plazmos trikdžius (vadinamus Saturno elektrostatiniais iškrova — SED), kuriuos užfiksavo Cassini instrumentai.

Cassini instrumentų nustatyti cheminiai ir temperatūros pokyčiai

Analizė parodė, kad audros metu keitėsi atmosferos cheminė sudėtis ir temperatūra. Pagrindiniai stebėjimai:

  • Baltose debesyse mažėjo acetileno koncentracija — tai rodo, kad audra pakeitė fotocheminius bei dinaminius procesus viršutiniuose atmosferos sluoksniuose.
  • Daugėjo fosfino, kas yra svarbu, nes fosfinas paprastai kilęs iš gilesnių, šiltesnių atmosferos sluoksnių; jo padidėjimas rodo stiprų vertikalų mišį ir medžiagų iškėlimą iš gilumos.
  • Audros centre užfiksuoti neįprasti temperatūros svyravimai — vietomis temperatūra krito, o kituose regionuose registruoti netikėti pakilimai. Tai liudija sudėtingus dinaminius procesus: kylančios masės gali atšaldyti aukštus sluoksnius, o smūginės bangos ir energijos išsiskyrimas pakelti temperatūrą virš audros.

Reikšmė ir tolesni tyrimai

Tokios audros suteikia unikalią galimybę suprasti Saturno atmosferos dinamiką, cheminius procesus ir vertikalų medžiagų mainą. Stebėjimai iš orbitinio aparato "Cassini" kartu su žemės teleskopų duomenimis leido patvirtinti, kad dideli konvekciniai protrūkiai gali pertvarkyti planetos atmosferą, paveikti radiacijos terpes ir sukelti didelius energijos bei cheminius pokyčius. Tolimesni modeliai ir palyginimai su kitomis panašiomis dėmėmis padeda paaiškinti, kodėl tokie reiškiniai pasitaiko periodiškai ir kaip jie susiję su Saturno sezonais.

Trumpai — pagrindinės faktų santraukos

  • Kas tai? Milžiniška balta audra Saturno atmosferoje, matoma teleskopais.
  • Iš ko susidaro? Daugiausia iš amoniako ledo arba šviesių debesų, iškeltų iš gilesnių sluoksnių šiltų dujų.
  • Kada stebėta? Didelė aktyvi banga 2010–2011 m., nuolat stebima Cassini ir žemės teleskopų.
  • Ką parodė Cassini? Cheminių medžiagų pokyčiai (mažėja acetileno, daugėja fosfino), stiprūs radijo/plazmos trukdžiai ir netipiniai temperatūros svyravimai audros centre.

Tokie stebėjimai ir toliau padeda geriau suprasti ne tik Saturno, bet ir kitų dujinio tipo planetų atmosferų fizinius bei cheminius procesus.