A NASA Cassini űrhajója és a Hubble Űrtávcső adatait tanulmányozó tudósok megállapították, hogy a Saturn aurora másképp viselkedik, mint ahogy a tudósok az elmúlt 25 évben hitték.
A kutatók, John Clarke vezetésével, a Bostoni Egyetemen, úgy találták, hogy a bolygó aurorai, amelyekre hosszú időn át a Föld és a Jupiter kereszteződéseként gondolkodnak, alapvetően eltérnek azoktól, amelyeket a másik két bolygón megfigyeltek. A Cassini-adatokat elemző csoportba tartoznak Dr. Frank Crary, a texasi San Antonio-i Délnyugati Kutatóintézet kutatója és Dr. William Kurth, az Iowa-i Iowa Egyetem kutatója.
Hubble több héten át ultraibolya képeket készített a Saturn-i auroráról, míg a Cassini rádió- és plazmahullám-mérő műszere ugyanazon régiók rádiókibocsátásának növekedését regisztrálta, a Cassini plazmaspektrométer és a magnetométer pedig az aurora intenzitását mérte a nap nyomásával. szél. Ezeket a mérési sorozatokat egyesítettük, hogy a Saturn auroráiból és a napszélnek a létrehozásukban játszott legpontosabb bepillantását kapjuk. Az eredményeket a Nature folyóirat február 17-i számában teszik közzé.
Az eredmények azt mutatják, hogy a Saturn aurora napról napra változik, mint ahogy a Földön is, egyes napokon mozogva, másokon pedig helyben maradnak. De a Földdel összehasonlítva, ahol az aurora drámai fénye csak kb. 10 percig tart, a Szaturnusz napokig is tarthat.
A megfigyelések azt is mutatják, hogy a Nap mágneses tere és a napszél sokkal nagyobb szerepet játszhatnak a Szaturnusz auroráiban, mint azt korábban feltételeztük. A Hubble képei azt mutatják, hogy az aurók néha megmaradnak, amikor a bolygó forog, mint a Földön, de azt is mutatják, hogy az aurók időnként a Szaturnussal együtt mozognak, amikor a tengelyén forog, mint a Jupiter. Ez a különbség azt sugallja, hogy a Szaturnusz auráját váratlanul a Nap mágneses tere és a napenergia szél hajtja, nem pedig a napsugár mágneses tere iránya.
"A Föld és a Szaturnusz auráját mind a napszélben fellépő hullámok, mind az indukált elektromos mezők vezetik" - mondta Crary. "Egy nagy meglepetés az volt, hogy a napszélbe mártott mágneses mező kisebb szerepet játszik a Saturnnál."
A Földön, amikor a napszél mágneses mezője dél felé mutat (szemben a Föld mágneses tere irányával), a mágneses mezők részben kialszanak, és a magnetoszféra „nyitott”. Ez lehetővé teszi a napenergia szélnyomás és az elektromos mezők bejutását, és lehetővé teszi számukra, hogy erős hatással legyenek az auróra. Ha a napszél mágneses tere nem dél felé halad, akkor a magnetoszféra „bezárt”, és a napsugár szél nyomása és az elektromos mezők nem tudnak bejutni. „A Saturn közelében egy napsugárzó szélmágneses teret láttunk, amely soha nem volt erősen észak vagy dél felé. A szél mágneses mezőjének iránya nem volt nagy hatással az auróra. Ennek ellenére a napszélnyomás és az elektromos mező továbbra is erősen befolyásolta az aurális aktivitást ”- tette hozzá Crary. Az űrből nézve az aurora energiagyűrűként jelenik meg, amely a bolygó sarkvidékét körüli. Az aurális kijelzőket akkor élénkítik meg, amikor az űrben töltött részecskék kölcsönhatásba lépnek a bolygó magnetoszférájával és bejutnak a felső légkörbe. Az atomokkal és a molekulákkal való ütközés fény formájában sugárzó energiákat generál. A rádióhullámokat elektronok generálják, amikor a bolygó felé esnek.
A csoport megfigyelte, hogy noha a Szaturnusz aurora jellemzői vannak a többi bolygóval, alapvetően eltérnek a Földön vagy a Jupiterén találhatóktól. Amikor a Szaturnusz aurói világosabbá válnak, és így erősebbek, a rúdot körülvevő energiagyűrű átmérőjén összehúzódik. A Saturnán, a másik két bolygótól eltérően, az aurorok világosabbá válnak a bolygó nappali és éjszakai határán, ahol a mágneses viharok intenzitása is növekszik. Bizonyos időpontokban a Saturna aurális gyűrűje inkább egy spirálhoz hasonlít, végei nem kapcsolódnak össze, mivel a mágneses vihar körözteti a pólusot.
Az új eredmények bizonyos hasonlóságokat mutatnak a Szaturnusz és a Föld aurora között: Úgy tűnik, hogy a rádióhullámok kapcsolódnak a legfényesebb aurális pontokhoz. "Tudjuk, hogy a Földön hasonló rádióhullámok fényes aurális ívekből származnak, és úgy tűnik, hogy ugyanez igaz a Saturnára is" - mondta Kurth. "Ez a hasonlóság azt mondja nekünk, hogy a legkisebb léptékben az ezeket a rádióhullámokat generáló fizika éppen olyan, mint ami a Földön folyik, annak ellenére, hogy az aurora elhelyezkedése és viselkedése eltérő."
Most, amikor a Cassini a Szaturnusz körüli pályán kering, a csapat közvetlenebb pillantást vehet a bolygó aurora kialakulására. Ezután megvizsgálják, hogy a Nap mágneses mezője miként töltheti be a Szaturnusz auráját, és további részleteket megtudnak arról, hogy milyen szerepet játszhat a napszél. A Cassini-misszió egyik legfontosabb tudományos célja a Saturn-féle magnetoszféra megértése.
A Cassini-Huygens küldetésről a legfrissebb képeket és információkat a http://saturn.jpl.nasa.gov és a http://www.nasa.gov/cassini weboldalon találja meg.
A Cassini-Huygens misszió a NASA, az Európai Űrügynökség és az Olasz Űrügynökség együttműködési missziója. A Jet Propulsion Laboratory, a kaliforniai Pasadena Kaliforniai Technológiai Intézet részlege a NASA űrkutatási irodájának misszióját kezeli, Washington, D.C.
Eredeti forrás: NASA / JPL sajtóközlemény
