詹姆斯·韦伯空间望远镜（JWST）的最新观测揭示了土星大气层中前所未见的复杂结构，包括电离层中的黑暗珠状特征以及平流层中不对称的星形图案。 这些发现由诺森布里亚大学的汤姆·斯塔尔德教授（Tom Stallard）公布，是在2024年11月29日进行的一次为期10小时的观测中获得的。 研究结果表明，这些结构可能相互关联，并且可能与土星北极著名的六边形风暴有关。
在土星电离层中，距离名义地表约1100公里处，JWST探测到了一系列嵌入明亮极光晕的黑暗珠状结构。 这些结构在数小时内保持稳定，但在更长的时间尺度上显示出缓慢漂移的迹象。 在此结构下方约500公里的平流层中，观测到了一个不对称的星形特征，该特征从北极延伸至赤道。 值得注意的是，该星形仅显示出预期的六个臂中的四个，形成了一种不平衡的图案。 斯塔尔德教授对观测到的精细尺度图案表示惊讶，指出这些结构尽管在不同高度相隔甚远，但可能以某种方式相互关联，并与更深层的六边形风暴有关。
科学家们推测，电离层中的黑暗珠状结构可能源于土星磁层与其旋转大气之间的复杂相互作用，这可能为揭示驱动土星极光的能量交换过程提供线索。 而不对称的星形图案则暗示着土星平流层中存在先前未知的 तिच्या大气过程，这可能与行星更深处观测到的六边形风暴有关。 研究团队绘制了这些结构的位置图，发现它们在不同高度上叠加在土星的同一区域，星形的臂似乎直接源自云层下方六边形风暴点的位置。 这表明驱动这些图案的过程可能贯穿了土星的大气层。
斯塔尔德教授强调，由于土星上层大气层辐射极弱，一直难以被现有任务和望远镜精确研究，而JWST的卓越灵敏度彻底改变了观测能力，揭示了这些前所未见的新奇结构。 研究团队希望未来能有更多机会利用JWST进行后续观测，以进一步探索这些奇特现象，特别是随着土星进入约15年一次的平分点，行星朝向太阳的角度变化可能导致这些结构发生显著变化，为观察行星季节性变化提供独特窗口。 由于地面望远镜无法观测到这些大气层，JWST在持续研究中发挥着至关重要的作用。