Stará data, nové analýzy: vědci vyřešili 45 let starou záhadu blesků na Saturnu

Tým vědců z Ústavu fyziky atmosféry Akademie věd ČR pod vedením Masafumi Imaie úspěšně rozšifroval záhadu historických misí Voyager. Data ze sond, které v osmdesátých letech 20. století prolétaly kolem Saturnu, nedávala vědcům smysl: přístroje hlásily, že signály z blesků přicházejí z jiných míst, než by odpovídalo fyzikálním zákonům.

Rádiové emise z blesků na Saturnu objevily sondy Voyager už v osmdesátých letech. Jejich interpretace ale dosud zůstávala neúplná. „Nové poznatky z mise Cassini, která zkoumala Saturn v letech 2004–2017, nám ukázaly, že polarizace elektromagnetických signálů vyzařovaných těmito výboji přímo souvisí s polokoulí, na které bouře vzniká,“ vysvětluje Masafumi Imai z Ústavu fyziky atmosféry Akademie věd ČR. To vedlo vědce k rozhodnutí znovu analyzovat 45 let stará data ze sond Voyager s využitím moderních metod. Výzkum publikovaný v časopise JGR: Planets tento jev vysvětluje a přesně lokalizuje zdrojové oblasti blesků v atmosféře Saturnu.

Záhada rovníku versus 35. rovnoběžka severní šířky

Původní studie z osmdesátých let naznačovaly, že blesky vznikají v rovníkové oblasti Saturnu, protože periodicita jejich výskytu v záznamech sondy odpovídala rotaci atmosféry na rovníku.

Nová analýza tento rozpor vyřešila. Potvrdila, že zdroje blesků se ve skutečnosti nacházely na 35° severní šířky, kde tehdejší snímky skutečně ukazovaly konvektivní bouře. „Zdánlivě vyšší periodicita odpovídající rovníku byla způsobena tzv. efektem za obzorem (over-the-horizon effect) v ionosféře Saturnu, která rádiové vlny ohýbá,“ říká Masafumi Imai. Tento jev nebyl v éře sond Voyager znám a potvrdila jej až mnohem později mise Cassini.

Oprava chyb starých přístrojů

Jednou z největších výzev byla matoucí polarizace v původních datech. Rádiové přijímače na sondách Voyager musely splňovat přísné limity pro přenos dat, což vedlo ke zjednodušené palubní analýze, která u velmi krátkých pulzů od blesků chybovala.

Tým vědců z Ústavu fyziky atmosféry AV ČR ve spolupráci s kolegy z Univerzity Štýrský Hradec (University of Graz), vedenými Georgem Fischerem, vyvinul novou kalibrační metodu. Ta zohlednila orientaci antén sondy vůči zdroji elektromagnetických vln a pomocí numerických simulací prokázala, že při správném úhlu dopadu vlny na antény skutečně vykazují očekávanou polarizaci odpovídající severní polokouli.

Proč zkoumat stará data?

Studium historických archivů má podle vědců zásadní význam pro pochopení dlouhodobých procesů. „Blesky na Saturnu jsou stále plné záhad. Předpokládá se, že jejich aktivitu ovlivňují roční období planety, která trvají téměř 30 pozemských let,“ říká Masafumi Imai. „Data z jediné mise na zachycení těchto cyklů nestačí. Dokud existují staré záznamy, stojí za to do nich nahlížet s novými nápady a moderními technologiemi.“

Odkaz na publikaci:
Imai, M., Fischer, G., Taubenschuss, U., Kolmašová, I., Santolík, O., & Píša, D. (2026). Polarization measurements and source locations of Saturn electrostatic discharges during the Voyager era. Journal of Geophysical Research: Planets, 131, e2025JE009079. https://doi.org/10.1029/2025JE009079

Více informací:
Masafumi Imai, Ph.D.
Ústav fyziky atmosféry AV ČR
+420 267 103 059
imai@ufa.cas.cz

Ing. Ivana Kolmašová, Ph.D.
Ústav fyziky atmosféry AV ČR
+420 603 423 083
iko@ufa.cas.cz

Přečtěte si také

• Na poli v Olomouci se bude testovat geneticky upravený ječmen
• Neplodnost kříženců myší má více genetických příčin
• Vědci našli dosud nepopsané houby žijící v symbióze s unikátním druhem brouka
• Věda, ochrana přírody a spolupráce: české aktivity v západní Ugandě
• Nový mikroskop v Brně přibližuje svět na úroveň jednotlivých atomů
• Lipenští candáti dostanou hnízda z kominických štětek, odborníci sledují jejich tření 
• Talent ve školách: co pomáhá nadaným žákům
• Zemědělci musejí vnímat globální dopady změny klimatu, zjistili vědci
• Oteplování mění ekosystémy: horské vrcholy až pětkrát rychleji než lesy a louky
• Střevní mikrobiom miluje vlákninu. Potvrdily to i tasemnice