A JPL sajtóközleményéből:
A NASA Cassini űrhajója adatain alapuló új elemzés okozati összefüggést talál a Szaturnusz mágneses mezőjéből származó titokzatos, periodikus jelek és a forró ionizált gáz, azaz plazma robbanásai között a bolygó körül.
A tudósok azt találták, hogy hatalmas plazmafelhők periodikusan virágzik a Szaturnusz körül, és úgy mozognak a bolygón, mint egy kiegyensúlyozatlan ruhanemű a centrifugálási ciklusban. A forró plazma mozgása megismétlődő „dobogást” eredményez a Szaturnusz forgó mágneses környezetének mérésében, és segít megmutatni, hogy a tudósoknak miért volt ilyen nehéz ideje egy nap hosszának mérésére a Szaturnuszon.
"Ez egy olyan áttörés, amely a titokzatosan változó periódusok eredetére mutathat bennünket, amelyek elhomályosítják a Szaturnusz valódi forgási periódusát" - mondta Pontus Brandt, a papír vezető szerzője és a Cassini-csapat tudósa, a Johns Hopkins Egyetem Alkalmazott Fizikáján. Laboratórium, Laurel, Md. "A nagy kérdés az, hogy miért történnek ezek a robbanások időszakosan."
Az adatok azt mutatják, hogy a plazmainjekciók, az elektromos áramok és a Szaturnusz mágneses tere - az emberi szem számára láthatatlan jelenségek - partnerei a bonyolult koreográfiában. Az időszakos plazma robbanások olyan nyomás-szigeteket képeznek, amelyek a Szaturnusz körül forognak. A nyomás szigetei „felfújják” a mágneses teret.
Az összekapcsolt viselkedést mutató új animáció a Cassini weboldalon látható.
A vizualizáció azt mutatja, hogy egy láthatatlan forró plazma a Saturna magnetoszférájában - a bolygó körül lévő mágneses buborékban - felrobban és torzítja a mágneses mező vonalait a nyomás hatására. A Szaturnusz magnetoszférája nem tökéletes buborék, mert visszafújja a napsugár által kifejtett erő, amely a napból áramló töltött részecskéket tartalmaz.
A szél ereje a Szaturnusznak a Nap felé néző oldalának mágneses mezőjét egy úgynevezett magnetotail-nak nyújtja. A magnetofa összeomlása úgy tűnik, hogy elindít egy folyamatot, amely a forró plazmakitöréseket okozza, amelyek viszont felfújják a belső magnetoszférában a mágneses teret.
A tudósok továbbra is azt vizsgálják, hogy mi okozza a Szaturnusz mágneses szögének összeomlását, de határozott jelek vannak arra, hogy a Szaturnusz holdjából, az Enceladusból származó hideg, sűrű plazma forog a Szaturnussal. A centrifugális erők addig nyújtják a mágneses teret, amíg a farok egy része vissza nem pattan.
A visszapattanás visszamelegíti a plazmát a Saturn körül, és a felmelegített plazma csapdába esik a mágneses mezőben. A szigetek körül körülbelül 100 kilométer / másodperc sebességgel (200 000 mph) forog. Ugyanúgy, ahogy a Föld magas és alacsony nyomású rendszerei szeleket okoznak, a tér magas nyomásai elektromos áramot okoznak. Az áramok mágneses mező torzulásokat okoznak.
A Szaturnusz kilométeres sugárzása néven ismert rádiójel, amelyet a tudósok a Saturnban eltöltött nap hosszának becslésére használtak, szorosan kapcsolódik a Szaturnusz mágneses mezőjének viselkedéséhez. Mivel a Szaturnusznak nincs felülete vagy rögzített pontja a forgási sebesség órájának, a tudósok arra a következtetésre jutottak, hogy az ilyen típusú rádiókibocsátás csúcsainak időzítésekor a forgási sebességet feltételezzék, hogy a bolygó minden egyes forgása esetén megnő. Ez a módszer a Jupiter számára működött, de a Saturn jelek változtak. A NASA Voyager űrhajója által az 1980-as évek elejétől elvégzett mérések, az ESA / NASA Ulysses misszió által 2000-ben beszerzett adatok, valamint a Cassini-adatok 2003-tól napjainkig kicsit, de jelentős mértékben különböznek egymástól. Ennek eredményeként a tudósok nem tudják, mennyi a Saturn nap.
"Ami az új munkát illeti, az a fontos, hogy a tudósok elkezdjék leírni a Szaturnusz-környezetet formáló komplex, láthatatlan erők közötti globális okozati összefüggéseket" - mondta Marcia Burton, a Cassini mezők és részecskék kutatója a NASA sugárhajtómű-laboratóriumában. , Pasadena, Kalifornia. “Az új eredmények még mindig nem adnak nekünk egy Saturn-nap hosszát, ám fontos nyomokat adnak nekünk, hogy elkezdjük kitalálni. A Szaturnusz napi hossza, vagy a Szaturnusz forgási sebessége fontos a Szaturnusz alapvető tulajdonságainak meghatározásához, mint például a belső szerkezete és a szélsebesség. "
A plazma az emberi szem számára láthatatlan. A Cassini magnetoszférikus képalkotó eszközén lévõ ion- és semleges kamera azonban háromdimenziós képet nyújt, a Szaturnusz körül a plazmafelhõkbõl kibocsátott energetikai semleges atomok felismerésével. Az energetikai semleges atomok akkor alakulnak ki, amikor a hideg semleges gáz az plazmafelhőben elektromosan töltött részecskékkel ütközik össze. A keletkező részecskék semlegesen töltődnek, így képesek elmenekülni a mágneses mezőktől és nagyítani az űrbe. Ezen részecskék kibocsátása gyakran a bolygókat körülvevő mágneses mezőkben fordul elő.
A félóránként elkészített képek összefűzésével a tudósok filmeket készítettek a plazmáról, miközben az a földön sodródott. A tudósok ezeket a képeket felhasználták a plazmafelhők által generált 3D-nyomás rekonstruálására, és ezeket az eredményeket a Cassini plazmaspektrométerből származó plazmanyomásokkal egészítették ki. Miután a tudósok megértették a nyomást és annak alakulását, kiszámíthatták a kapcsolódó mágneses mező perturbációit a Cassini repülési útvonalán. A kiszámított térerősség tökéletesen illeszkedett a megfigyelt mágneses mezőhöz, és megerősítette a mező rezgésének forrását.
"Mindannyian tudjuk, hogy változó forgási periódusokat figyeltünk meg a pulzátoroknál, fényviszonyok milliói után a naprendszerünktől, és most azt tapasztaljuk, hogy egy hasonló jelenség megfigyelhető itt a Saturnuszon is" - mondta Tom Krimigis, a magnetoszférikus képalkotó eszköz vezető kutatója. , szintén az Applied Physics Laboratory és az Athéni Akadémia székhelye, Görögország. „A műszerekkel közvetlenül a helyén, ahol ez történik, elmondhatjuk, hogy a plazmaáramok és az összetett áramrendszerek elfedhetik a központi test valódi forgási idejét. A Naprendszerünk megfigyelései így segítik megérteni a távoli asztrofizikai tárgyakban megfigyelhető eseményeket. "
Forrás: JPL
