Vedci študujúci údaje z kozmickej lode Cassini a Hubbleovho vesmírneho teleskopu agentúry NASA zistili, že saturnove aurory sa správajú inak, ako vedci za posledných 25 rokov verili.
Vedci vedúci John Clarke z Bostonskej univerzity zistili, že planétové aurory, ktoré sa dlho považovali za kríž medzi tými na Zemi a Jupiterom, sú v zásade na rozdiel od pozorovaní pozorovaných na ktorejkoľvek z ďalších dvoch planét. Medzi tím, ktorý analyzuje údaje spoločnosti Cassini, patria Dr. Frank Crary, vedecký pracovník z Southwest Research Institute v San Antoniu v Texase a Dr. William Kurth, vedecký pracovník z University of Iowa, Iowa City.
Hubbleov vyfotil ultrafialové snímky Saturnových aurorov v priebehu niekoľkých týždňov, zatiaľ čo Cassiniho rádiové a plazmové vlnové vedecké prístroje zaznamenali zvýšenie rádiových emisií z rovnakých oblastí a plazmové spektrometre a magnetometrické prístroje Cassini merali intenzitu aurory tlakom slnečnej energie. vietor. Tieto sady meraní boli kombinované, aby poskytli najpresnejší pohľad na Saturnove aurory a úlohu slnečného vetra pri ich vytváraní. Výsledky budú uverejnené v 17. čísle časopisu Nature.
Zistenia ukazujú, že saturnove aurory sa každý deň menia, rovnako ako na Zemi, pohybujúce sa okolo niekoľkých dní a zostávajúce na iných. Ale v porovnaní so Zemou, kde dramatické rozjasnenie aurorov trvá iba asi 10 minút, môže Saturn trvať niekoľko dní.
Pozorovania tiež ukazujú, že magnetické pole Slnka a slnečný vietor môžu v saturnových aurorách zohrávať oveľa väčšiu úlohu, ako sa pôvodne predpokladalo. Hubbleove obrázky ukazujú, že aurory niekedy zostávajú pokojné, keď sa planéta otáča pod ňou, napríklad na Zemi, ale tiež ukazujú, že aurory sa niekedy pohybujú spolu so Saturnom, keď sa točí na svojej osi, napríklad na Jupitere. Tento rozdiel naznačuje, že saturnove aurory sú poháňané neočakávaným spôsobom podľa slnečného magnetického poľa a slnečného vetra, nie podľa smeru magnetického poľa slnečného vetra.
"Zemské aj saturnské aurory sú poháňané rázovými vlnami slnečného vetra a indukovanými elektrickými poľami," uviedol Crary. "Jedno veľké prekvapenie bolo, že magnetické pole zapustené do slnečného vetra hrá v Saturn menšiu úlohu."
Na Zemi, keď magnetické pole slnečného vetra smeruje na juh (oproti smeru zemského magnetického poľa), magnetické polia sa čiastočne zrušia a magnetosféra je „otvorená“. Toto prepúšťa tlak slnečného vetra a elektrické polia a umožňuje im mať silný vplyv na polárnu žiaru. Ak magnetické pole slnečného vetra nie je na juh, magnetosféra je „uzavretá“ a tlak slnečného vetra a elektrické polia sa nemôžu dostať dovnútra. „V blízkosti Saturn sme videli slnečné veterné magnetické pole, ktoré nikdy nebolo na sever alebo na juh. Smer magnetického poľa slnečného vetra nemal veľký vplyv na polárnu žiaru. Napriek tomu tlak slnečného vetra a elektrické pole stále výrazne ovplyvňovali polárnu aktivitu, “dodal Crary. Pri pohľade z vesmíru sa polárna žiara objavuje ako kruh energie krúžiaci v polárnej oblasti planéty. Aurorálne displeje sú podporované, keď nabité častice v priestore interagujú s magnetosférou planéty a prúdia do hornej atmosféry. Zrážky s atómami a molekulami vytvárajú záblesky žiarivej energie vo forme svetla. Rádiové vlny sú generované elektrónmi, keď dopadajú na planétu.
Tím poznamenal, že aj keď Saturnove aurory zdieľajú charakteristiky s ostatnými planétami, sú zásadne odlišné od tých na Zemi alebo Jupiter. Keď sa Saturnove aurory stanú jasnejšími a teda silnejšími, prsteň energie obklopujúci tyč sa zmenšuje v priemere. Na Saturn, na rozdiel od ktorejkoľvek z ďalších dvoch planét, sa aurory stávajú jasnejšie na dennej nočnej hranici planéty, ktorá tiež zvyšuje intenzitu magnetických búrok. V určitom čase je saturov prstenec Aurora skôr ako špirála, jej konce nie sú spojené, pretože magnetická búrka obchádza tyč.
Nové výsledky ukazujú určité podobnosti medzi aurorami Saturnovej a Zeme: Zdá sa, že rádiové vlny sú viazané na najjasnejšie aurorálne škvrny. "Vieme, že na Zemi podobné rádiové vlny pochádzajú z jasných aurorálnych oblúkov a to isté sa zdá byť v Saturn," uviedol Kurth. "Táto podobnosť nám hovorí, že na najmenších mierkach je fyzika, ktorá vytvára tieto rádiové vlny, rovnako ako to, čo sa deje na Zemi, napriek rozdielom v umiestnení a správaní sa polárnej žiary."
Teraz, keď bude Cassini na obežnej dráhe okolo Saturn, sa tím bude môcť priamejšie pozrieť na to, ako sa generujú planétové aurory. Budú ďalej skúmať, ako môže slnečné magnetické pole poháňať Saturnove aurory a dozvedieť sa viac podrobností o tom, akú úlohu môže hrať slnečný vietor. Porozumenie Saturnovej magnetosféry je jedným z hlavných vedeckých cieľov misie Cassini.
Najnovšie obrázky a informácie o misii Cassini-Huygens nájdete na stránkach http://saturn.jpl.nasa.gov a http://www.nasa.gov/cassini.
Misia Cassini-Huygens je kooperatívna misia NASA, Európskej vesmírnej agentúry a Talianskej vesmírnej agentúry. Jet Propulsion Laboratory, divízia Kalifornského technologického inštitútu v Pasadene, riadi misiu pre Úrad vesmírnej vedy agentúry NASA, Washington, D.C.
Pôvodný zdroj: NASA / JPL News Release
