Z tlačovej správy JPL:
Nová analýza založená na údajoch z kozmickej lode Cassini agentúry NASA nachádza príčinnú súvislosť medzi tajomnými, periodickými signálmi zo Saturnovho magnetického poľa a explóziami horúceho ionizovaného plynu, známeho ako plazma, okolo planéty.
Vedci zistili, že obrovské oblaky plazmy periodicky kvitnú okolo Saturn a pohybujú sa okolo planéty ako nevyvážené množstvo bielizne pri odstreďovacom cykle. Pohyb tejto horúcej plazmy vytvára opakujúci sa výraz „buchnutie“ pri meraniach rotačného magnetického prostredia Saturn a pomáha ilustrovať, prečo vedci mali taký ťažký čas na meranie dĺžky dňa na Saturne.
„Toto je prielom, ktorý nás môže upozorniť na pôvod záhadne sa meniacich periodicít, ktoré zakrývajú skutočnú rotačnú periódu Saturn,“ povedal Pontus Brandt, hlavný autor novín a vedec tímu Cassini so sídlom na aplikovanej fyzike Univerzity Johnsa Hopkinsa. Laboratórium v Laurel, MD: „Veľkou otázkou je, prečo k týmto výbuchom dochádza pravidelne.“
Údaje ukazujú, ako sú plazmové injekcie, elektrické prúdy a Saturnove magnetické pole - javy neviditeľné pre ľudské oko - partnermi v zložitej choreografii. Pravidelné explózie plazmy vytvárajú ostrovy tlaku, ktoré rotujú okolo Saturn. Ostrovy tlaku „nafúknu“ magnetické pole.
Na webovej stránke Cassini nájdete novú animáciu, ktorá ukazuje súvisiace správanie.
Vizualizácia ukazuje, ako neviditeľná horúca plazma v Saturnovej magnetosfére - magnetická bublina okolo planéty - v reakcii na tlak exploduje a deformuje línie magnetického poľa. Magnetická sféra Saturn nie je dokonalá bublina, pretože je fúkaná späť silou slnečného vetra, ktorý obsahuje nabité častice prúdiace zo slnka.
Sila slnečného vetra tiahne magnetické pole strany Saturn otočenej smerom od Slnka do tzv. Zdá sa, že kolaps magnetickej cievky odstartuje proces, ktorý spôsobuje praskanie horúcej plazmy, ktoré zase nafukuje magnetické pole vo vnútornej magnetosfére.
Vedci stále skúmajú príčiny kolapsu magnetického listu Saturn, ale existujú silné náznaky toho, že studená hustá plazma pôvodne zo saturnského mesiaca Enceladus rotuje so Saturnom. Odstredivé sily napínajú magnetické pole, kým časť chvosta nezapadne späť.
Prichytenie späť zahrieva plazmu okolo Saturn a zahrievaná plazma sa zachytáva v magnetickom poli. Otáča sa okolo planéty na ostrovoch rýchlosťou asi 100 kilometrov za sekundu (200 000 mph). Rovnako ako vysokotlakové a nízkotlakové systémy na Zemi spôsobujú vetry, vysoké tlaky v priestore spôsobujú elektrické prúdy. Prúdy spôsobujú skreslenie magnetického poľa.
Rádiový signál známy ako Saturn Kilometric Radiation, ktorý vedci použili na odhadnutie dĺžky dňa na Saturn, je úzko spojený so správaním Saturnovho magnetického poľa. Pretože Saturn nemá povrch ani pevný bod na to, aby sledoval svoju rýchlosť rotácie, vedci odvodili rýchlosť rotácie z načasovania vrcholov v tomto type rádiovej emisie, pri ktorej sa predpokladá, že pri každej rotácii planéty narastie. Táto metóda fungovala pre Jupitera, ale signály Saturn sa líšili. Merania od začiatku 80. rokov uskutočňované kozmickou loďou NASA Voyager, údaje získané v roku 2000 misiou ESA / NASA Ulysses a údaje Cassini od roku 2003 do súčasnosti sa líšia malým, ale významným stupňom. V dôsledku toho si vedci nie sú istí, ako dlho je deň Saturn.
"Na tejto novej práci je dôležité, že vedci začínajú popisovať globálne príčinné vzťahy medzi niektorými zložitými, neviditeľnými silami, ktoré formujú prostredie Saturn," uviedla Marcia Burtonová, vedkyňa výskumu v oblasti Cassini a častíc v laboratóriu Jet Propulsion Laboratory NASA. , Pasadena, Kalifornia. „Nové výsledky nám stále nedávajú dĺžku dňa Saturn, ale dávajú nám dôležité vodítka, aby sme to mohli zistiť. Denná dĺžka Saturn alebo rýchlosť rotácie Saturn je dôležitá pre určenie základných vlastností Saturnu, ako je štruktúra jeho interiéru a rýchlosť jeho vetra. “
Plazma je pre ľudské oko neviditeľná. Iónová a neutrálna kamera na Cassiniho magnetosférickom zobrazovacom prístroji však poskytuje trojrozmerný pohľad detegovaním energetických neutrálnych atómov emitovaných z plazmatických oblakov okolo Saturnu. Energické neutrálne atómy sa tvoria, keď je studený, neutrálny plyn sa zráža s elektricky nabitými časticami v oblaku plazmy. Výsledné častice sú neutrálne nabité, takže sú schopné uniknúť z magnetického poľa a oddialiť sa do vesmíru. K emisiám týchto častíc často dochádza v magnetických poliach obklopujúcich planéty.
Vedci zostavili snímky získané každú pol hodinu a vytvorili film plazmy, ktorá sa pohybovala okolo planéty. Vedci použili tieto obrázky na rekonštrukciu trojrozmerného tlaku vytváraného plazmatickými mrakmi a tieto výsledky doplnili plazmatickými tlakmi odvodenými z plazmového spektrometra Cassini. Keď vedci pochopili tlak a jeho vývoj, mohli vypočítať súvisiace poruchy magnetického poľa pozdĺž dráhy letu Cassini. Vypočítaná porucha poľa dokonale zodpovedala pozorovanému magnetickému poľu „buchne“, čo potvrdzuje zdroj oscilácií poľa.
„Všetci vieme, že na pulzary, milióny svetelných rokov od našej slnečnej sústavy, sme pozorovali meniace sa doby rotácie a teraz zistíme, že podobný jav sa pozoruje práve tu v Saturn,“ povedal Tom Krimigis, hlavný vyšetrovateľ magnetosférického zobrazovacieho prístroja. , tiež so sídlom v Laboratóriu aplikovanej fyziky a Aténskej akadémii v Grécku. „S nástrojmi priamo na mieste, kde sa to deje, môžeme povedať, že plazmové toky a komplexné súčasné systémy môžu maskovať skutočnú rotačnú periódu centrálneho tela. Takto nám pozorovania v našej slnečnej sústave pomôžu porozumieť tomu, čo je vidieť vo vzdialených astrofyzikálnych objektoch. “
Zdroj: JPL
