हबल ने शनि के दक्षिणी ध्रुव पर 10 भुजाओं वाला डेकागन देखा

शनि के दक्षिणी आकाश में एक नई ज्यामितीय विशेषता

शनि को सौरमंडल का शायद सबसे पहचानने योग्य ग्रह माना जा सकता है, मुख्यतः इसके विशाल वलय तंत्र के कारण, जो इसे तब पसंदीदा उत्तर बनाता है जब किसी से ग्रह का नाम पूछा जाए। फिर भी इस गैस दानव के ध्रुवीय क्षेत्र चुपचाप ग्रहीय विज्ञान की सबसे दिलचस्प पहेलियों में से एक बन गए हैं। शनि के उत्तरी ध्रुवीय वायुमंडल में वर्षों से एक घूमती हुई छह भुजाओं वाली संरचना को ट्रैक किया गया है। इसके विपरीत, दक्षिणी गोलार्ध ने कभी भी तुलनीय ज्यामितीय पैटर्न नहीं दिखाया था। ऐसा लगता है कि यह बदल गया है।

शोधकर्ताओं की एक अंतरराष्ट्रीय टीम ने शनि के दक्षिणी वायुमंडल की कई परतों को काटते हुए दस भुजाओं वाले तरंग पैटर्न, या डेकागन, की रिपोर्ट की है। इस संरचना का वर्णन Science Advances में प्रकाशित एक अध्ययन में किया गया है, और यह पहली बार है कि इस प्रकार की विशेषता ग्रह के दक्षिणी गोलार्ध में पहचानी गई है। यह कार्य NASA के हबल स्पेस टेलीस्कोप द्वारा एकत्र की गई छवियों और भू-आधारित टेलीस्कोपों के अवलोकनों पर आधारित है।

शोधकर्ताओं ने अपना डेटा कैसे एकत्र किया

डेकागन की पहचान करने के लिए, टीम ने 2023 और 2025 के बीच ली गई छवियों की जांच की। हबल डेटा Outer Planet Atmospheres Legacy कार्यक्रम, जिसे OPAL कहा जाता है, से आया, जो 2014 में शुरू हुआ था। OPAL की स्थापना बाहरी ग्रहों, बृहस्पति, शनि, यूरेनस और नेपच्यून की वार्षिक छवियां लेने के लिए की गई थी, जिसका उद्देश्य उनके वायुमंडलों की संरचना, व्यवहार और विकास को बेहतर ढंग से समझना था। यह स्थिर, वार्षिक लय वैज्ञानिकों को एक लंबे समय तक चलने वाला रिकॉर्ड देती है जिससे वे तुलना कर सकते हैं, और यही चीज नई दिखाई देने वाली संरचना को पहली बार पता लगाने योग्य बनाती है।

एक यूरोपीय भू-आधारित साझेदार

अंतरिक्ष टेलीस्कोप के अवलोकनों का समर्थन स्पेन में स्थित Calar Alto Observatory के मापनों से हुआ। यह यूरोपीय महाद्वीप की सबसे बड़ी खगोलीय वेधशाला है, और इसके उपकरणों ने टीम को शनि के दक्षिणी ध्रुव पर वायुमंडलीय गतिविधि की तस्वीर पूरी करने में मदद की। कक्षीय और भू-आधारित दृश्यों को मिलाने से शोधकर्ताओं को कई दृष्टिकोण और तरंगदैर्ध्य कवरेज मिलता है, जो ग्रह के बादल आवरण में विभिन्न गहराइयों तक फैले तरंग पैटर्न का पता लगाने में उपयोगी होता है।

षट्भुज बनाम डेकागन

शनि की दो ध्रुवीय संरचनाओं के बीच का अंतर नए अध्ययन का केंद्र है। प्रसिद्ध उत्तरी षट्भुज की छह भुजाएं हैं, जबकि दक्षिणी विशेषता की दस हैं। दोनों शनि की जेट स्ट्रीम द्वारा उत्पन्न होते हैं, लेकिन स्ट्रीम स्वयं शक्ति और व्यवहार में भिन्न होती हैं।

• उत्तरी षट्भुज: छह भुजाओं वाली संरचना, जो लगभग 320 से 354 किलोमीटर प्रति घंटा, या 200 से 220 मील प्रति घंटा की जेट स्ट्रीम गति से संचालित होती है। इसकी स्थिति समय के साथ अधिकतर स्थिर रही है।
• दक्षिणी डेकागन: दस भुजाओं वाली संरचना, जो लगभग 400 से 420 किलोमीटर प्रति घंटा, या करीब 250 मील प्रति घंटा की तेज जेट स्ट्रीम गति से जुड़ी है।
• ऊर्ध्वाधर विस्तार: दक्षिणी डेकागन वायुमंडल की कई परतों को काटता है, न कि किसी एक ऊंचाई पर स्थित है।
• गति: अधिकतर स्थिर उत्तरी षट्भुज के विपरीत, दक्षिणी डेकागन को पूर्व की ओर सरकते हुए देखा गया है।

गति में अंतर क्यों मायने रख सकता है

उत्तरी और दक्षिणी ध्रुवीय पैटर्न एक ही व्यापक तंत्र से उभरते हैं, यानी ग्रह के उच्च अक्षांशों पर चक्कर लगाने वाली तेज चलने वाली हवा की पट्टियां। जो भिन्न है वह है इसमें शामिल ऊर्जा और वेग। डेकागन को पोषित करने वाली दक्षिणी जेट स्ट्रीम षट्भुज से जुड़ी उत्तरी जेट स्ट्रीम की तुलना में स्पष्ट रूप से तेज चलती है, और परिणामी आकार अधिक जटिल होता है, जिसमें दो अतिरिक्त कोने होते हैं।

हवा की गति और भुजाओं की संख्या के बीच यह संबंध ही एक कारण है कि ग्रहीय वैज्ञानिक इन विशेषताओं को इतना उपयोगी मानते हैं। ध्रुवीय भंवर और जेट स्ट्रीम वायुमंडलीय गतिकी के लिए प्राकृतिक प्रयोगशालाओं की तरह काम करते हैं, जिससे शोधकर्ता यह परख सकते हैं कि घूमते गोले पर तरल पदार्थ उन परिस्थितियों में कैसे व्यवहार करते हैं जिन्हें पृथ्वी की प्रयोगशाला में उसी पैमाने पर दोहराया नहीं जा सकता।

पूर्व की ओर बहता पैटर्न

दक्षिणी डेकागन का पूर्व की ओर प्रवास इसे इसके उत्तरी समकक्ष से अलग करता है। अध्ययन में कहा गया है कि इस गति के लिए जिम्मेदार प्रक्रियाएं संभवतः दक्षिणी ध्रुव के वायुमंडलीय वातावरण से जुड़ी हैं, और यह बहाव उन पहलुओं में से एक है जिन्हें शोधकर्ता आगे की जांच के लिए चिह्नित करते हैं। यह निर्धारित करने के लिए कि प्रवास स्थिर है, चक्रीय है, या शनि की लंबी कक्षा में मौसमी बदलावों से जुड़ा है, OPAL के माध्यम से दीर्घकालिक निगरानी और अनुवर्ती भू-आधारित अभियान आवश्यक होंगे।

शनि को सूर्य के चारों ओर एक चक्कर पूरा करने में लगभग तीन दशक लगते हैं, इसलिए प्रत्येक गोलार्ध बहुत लंबे मौसम का अनुभव करता है। 2023 से 2025 की वह अवधि जिसमें ये छवियां एकत्र की गईं, उस चक्र का केवल एक हिस्सा है, जिसका अर्थ है कि व्यापक अवलोकन अवधि में देखने पर डेकागन की उपस्थिति और इसका पूर्व की ओर बहाव अलग दिख सकता है।

यह खोज वैज्ञानिकों को क्या सिखा सकती है

दस भुजाओं वाले तूफान की नवीनता से परे, यह खोज इस अध्ययन में एक नया डेटा बिंदु जोड़ती है कि ग्रहीय वायुमंडल स्वयं को कैसे संगठित करते हैं। शनि का उत्तरी षट्भुज वर्षों से शोध का विषय रहा है, और तुलना के लिए एक दूसरा, संरचनात्मक रूप से भिन्न ध्रुवीय पैटर्न होने से वैज्ञानिकों को एक प्राकृतिक प्रयोग मिलता है। दोनों गोलार्धों के बीच जेट स्ट्रीम गति, ऊर्ध्वाधर संरचना और गति में अंतर विशाल ग्रहों पर वायुमंडलीय परिसंचरण के मॉडलों को परिष्कृत करने में मदद कर सकता है।

इस काम के प्रभाव शनि से आगे तक हैं। वही तरल गतिकी बृहस्पति और बर्फीले दानवों यूरेनस और नेपच्यून के पट्टीदार वायुमंडलों को नियंत्रित करती है, जो दोनों OPAL कार्यक्रम के लक्ष्य हैं। यह समझना कि किसी ग्रह का एक ध्रुव छह भुजाओं वाले पैटर्न में क्यों बैठ जाता है जबकि दूसरा दस भुजाओं वाला उत्पन्न करता है, शोधकर्ताओं को यह जांचने के लिए प्रेरित करता है कि तेजी से घूमने वाली दुनिया के ध्रुवों पर घूर्णन, पवन अपरूपण और मौसमी तापन कैसे परस्पर क्रिया करते हैं।

खुले प्रश्न और अगले कदम

कई प्रश्न अभी अनसुलझे हैं। शोधकर्ताओं को अभी यह निर्धारित करना है कि दक्षिणी डेकागन कितने समय से मौजूद है, क्या यह पहले की छवियों में मौजूद था लेकिन पता नहीं चला, और इसकी पूर्व की ओर गति को क्या नियंत्रित करता है। हबल के OPAL कार्यक्रम के माध्यम से जारी वार्षिक इमेजिंग, Calar Alto जैसी वेधशालाओं के साथ मिलकर, समय के साथ संरचना में बदलावों को ट्रैक करने में मदद करेगी।

इस शोध के पीछे की छवियां NASA, European Space Agency और Space Telescope Science Institute के योगदान से तैयार की गईं, जिनमें University of the Basque Country के Agustin Sanchez-Lavega, NASA के Goddard Space Flight Center की Amy Simon, और UC Berkeley के Michael Wong जैसे शोधकर्ता शामिल हैं। छवि प्रसंस्करण Alyssa Pagan द्वारा किया गया। उनके संयुक्त प्रयास ने एक परिचित ग्रह को इस बारे में नए प्रश्नों का स्रोत बना दिया है कि वायुमंडल हवा की गति और घूर्णन की चरम स्थितियों में कैसे व्यवहार करते हैं।

यह लेख Universe Today की रिपोर्टिंग पर आधारित है। मूल लेख पढ़ें।