Вчені, що вивчають дані космічного корабля "Кассіні" та космічного телескопа "Хаббл" NASA, виявили, що полярні погляди Сатурна поводяться інакше, ніж вважали вчені за останні 25 років.
Дослідники під керівництвом Джона Кларка з Бостонського університету встановили, що полярні планети, які довго вважалися перехрестям Землі та Юпітера, принципово не відрізняються від тих, що спостерігаються на будь-якій з двох інших планет. Команда, що аналізує дані Кассіні, включає доктора Френка Крарі, наукового співробітника Науково-дослідного інституту Південного Заходу в Сан-Антоніо, штат Техас, та доктора Вільяма Курта, наукового співробітника з університету штату Айова, штат Айова.
Хаббл знімав ультрафіолетові знімки аврори Сатурна протягом декількох тижнів, тоді як прилад для наукових радіо і плазмових хвиль Кассіні зафіксував приріст радіовипромінювань з тих же регіонів, а плазмовий спектрометр і магнітометр Кассіні вимірювали інтенсивність полярного тиску з тиском сонячної енергії вітер. Ці набори вимірювань були об'єднані, щоб отримати найбільш точний огляд полярних подій Сатурна та роль сонячного вітру в їх генеруванні. Результати будуть опубліковані у випуску журналу «Природа» за 17 лютого.
Отримані дані показують, що полярні походження Сатурна змінюються з кожним днем, як це відбувається на Землі, пересуваючись в деякі дні і залишаючись нерухомими для інших. Але порівняно із Землею, де драматичне освітлення полярних променів триває лише близько 10 хвилин, Сатурн може тривати цілими днями.
Спостереження також показують, що магнітне поле Сонця та сонячний вітер можуть відігравати набагато більшу роль у полярних походженнях Сатурна, ніж раніше підозрювали. Зображення Хаббла показують, що Аврори іноді залишаються нерухомими, коли планета обертається внизу, як на Землі, але також показують, що полярні походи іноді рухаються разом із Сатурном, коли він крутиться на своїй осі, як на Юпітері. Ця різниця говорить про те, що Аврори Сатурна несподівано рухаються магнітним полем Сонця та сонячним вітром, а не напрямком магнітного поля сонячного вітру.
"Як Земля, так і похідні Сатурна рухаються ударними хвилями на сонячному вітрі та індукованими електричними полями", - сказав Крірі. "Одним з великих сюрпризів було те, що магнітне поле, закладене сонячним вітром, відіграє меншу роль у Сатурна".
На Землі, коли магнітне поле сонячного вітру спрямоване на південь (протилежне напрямку магнітного поля Землі), магнітні поля частково скасовуються, і магнітосфера «відкрита». Це дає змогу тиску сонячного вітру та електричних полів у них та дозволяє їм сильно впливати на полярне сяйво. Якщо магнітне поле сонячного вітру не на південь, магнітосфера «закрита», а тиск сонячного вітру та електричні поля не можуть потрапити. «Поблизу Сатурна ми побачили магнітне поле сонячного вітру, яке ніколи не було сильно на північ чи південь. Напрямок магнітного поля сонячного вітру не вплинув сильно на полярне сяйво. Незважаючи на це, тиск сонячного вітру та електричне поле все ще сильно впливали на полярну активність ", - додав Крірі. Поглядом з космосу полярна земля виглядає як енергетичне кільце, що обходить полярний регіон планети. Полярні дисплеї створюються, коли заряджені частинки в космосі взаємодіють з магнітосферою планети і витікають у верхню атмосферу. Зіткнення з атомами та молекулами виробляють спалахи променистої енергії у вигляді світла. Радіохвилі генеруються електронами, коли вони падають до планети.
Команда зауважила, що незважаючи на те, що Аврори Сатурна поділяють характеристики з іншими планетами, вони принципово не схожі на ті, що на Землі чи Юпітері. Коли Аврори Сатурна стають яскравішими і, отже, потужнішими, кільце енергії, що оточує полюс, скорочується в діаметрі. На Сатурні, на відміну від будь-якої з двох інших планет, полярне сяйво стає яскравішим на межі денної ночі планети, яка також збільшує інтенсивність магнітних штормів. У певний час полярне кільце Сатурна більше схоже на спіраль, його кінці не пов'язані, оскільки магнітна буря обводить полюс.
Нові результати показують деяку схожість між походженнями Сатурна та Землі: Радіохвилі, здається, прив’язані до найяскравіших полярних плям. "Ми знаємо, що на Землі подібні радіохвилі надходять від яскравих подушних дуг, і те саме здається і в Сатурні", - сказав Курт. "Ця схожість говорить нам про те, що на найменших масштабах фізика, яка генерує ці радіохвилі, подібна до того, що відбувається на Землі, незважаючи на відмінності в розташуванні та поведінці полярного походження".
Тепер, коли Кассіні на орбіті навколо Сатурна, команда зможе більш прямо подивитися на те, як генеруються полярні планети. Далі вони проаналізують, як магнітне поле Сонця може підживлювати полярні погляди Сатурна та дізнаються детальніше про те, яку роль може грати сонячний вітер. Розуміння магнітосфери Сатурна є однією з головних наукових цілей місії Кассіні.
Для отримання останніх зображень та інформації про місію Кассіні-Гюйгенса відвідайте http://saturn.jpl.nasa.gov та http://www.nasa.gov/cassini.
Місія Кассіні-Гюйгенс - це спільна місія NASA, Європейського космічного агентства та італійського космічного агентства. Лабораторія реактивного руху, підрозділ Каліфорнійського технологічного інституту в Пасадені, керує місією Управління космічної науки NASA, Вашингтон, округ Колумбія.
Оригінальне джерело: NASA / JPL News Release
