NASA: n Cassini-avaruusaluksen ja Hubble-avaruus teleskoopin tietoja tutkineet tutkijat ovat havainneet, että Saturnuksen aurat käyttäytyvät eri tavalla kuin tutkijat ovat uskoneet viimeisen 25 vuoden aikana.
Bostonin yliopiston John Clarken johtamat tutkijat havaitsivat, että planeetan aurorat, joita pidetään pitkään maan ja Jupiterin risteytyksenä, ovat pohjimmiltaan erilaisia kuin kummallakin muulla planeetalla havaitut. Cassinin tietoja analysoivaan ryhmään kuuluvat tohtori Frank Crary, Lounais-tutkimusinstituutin tutkija San Antoniossa, Teksasissa, ja tohtori William Kurth, tutkija Iowan yliopistossa, Iowa City.
Hubble napsautti ultraviolettikuvia Saturnuksen aurinkoista useiden viikkojen ajan, kun taas Cassinin radio- ja plasmaaaltotieteellinen instrumentti rekisteröi samojen alueiden radiosäteilyn lisääntymisen. Cassini-plasma-spektrometri ja magnetometrimittarit mittasivat auroron voimakkuutta auringonpaineella. tuuli. Nämä mittaussarjat yhdistettiin, jotta saataisiin vielä tarkempi katsaus Saturnin aurinkoihin ja auringon tuulen rooliin niiden tuottamisessa. Tulokset julkaistaan Nature-lehden 17. helmikuuta ilmestyvässä lehdessä.
Tulokset osoittavat, että Saturnuksen aurat vaihtelevat päivästä toiseen, kuten ne tapahtuvat maan päällä, liikkuessaan joissakin päivissä ja pysyvän paikallaan toisina. Mutta verrattuna Maahan, jossa auroran dramaattinen kirkkaus kestää vain noin 10 minuuttia, Saturnus voi kestää päiviä.
Havainnot osoittavat myös, että Auringon magneettikentällä ja auringon tuulella voi olla huomattavasti suurempi rooli Saturnuksen aurinkoissa kuin aiemmin epäillään. Hubble-kuvat osoittavat, että aurorat pysyvät joskus paikallaan, kun planeetta pyörii alla, kuten maan päällä, mutta myös osoittavat, että aurorat liikkuvat joskus Saturnuksen kanssa, kun se pyörii akselillaan, kuten Jupiterilla. Tämä ero viittaa siihen, että Saturnuksen aurat ohjaavat odottamattomasti Auringon magneettikenttä ja aurinkotuuli, eivät auringon tuulen magneettikentän suunta.
"Sekä maapallon että Saturnin aurinkoa ohjaavat auringon tuulen aallot ja indusoidut sähkökentät", sanoi Crary. "Yksi suuri yllätys oli se, että aurinkotuuleen upotetulla magneettikentällä on pienempi merkitys Saturnuksessa."
Maapallolla, kun auringon tuulen magneettikenttä osoittaa etelään (vastapäätä maan magneettikentän suuntaa), magneettikentät katoavat osittain ja magnetosfääri on “avoin”. Tämä päästää auringon tuulen paineen ja sähkökentät sisään ja antaa niille mahdollisuuden vaikuttaa voimakkaasti auroraan. Jos auringon tuulen magneettikenttä ei ole etelään, magnetosfääri on “suljettu” eikä aurinko tuulen paine ja sähkökentät pääse sisään. ”Saturnuksen lähellä näimme auringon tuulen magneettikentän, joka ei koskaan ollut voimakkaasti pohjoisessa tai etelässä. Auringon tuulen magneettikentän suunnalla ei ollut suurta vaikutusta auroraan. Tästä huolimatta auringon tuulen paine ja sähkökenttä vaikuttivat edelleen voimakkaasti auraaliseen aktiivisuuteen ”, lisäsi Crary. Avaruudesta nähtynä aurora ilmestyy energian renkaana, joka kiertää planeetan napa-aluetta. Auroraalinäytöt kiihtyvät, kun avaruudessa ladatut hiukkaset ovat vuorovaikutuksessa planeetan magnetosfäärin kanssa ja virtaavat yläkehän ilmakehään. Törmäykset atomien ja molekyylien kanssa tuottavat säteilyenergian välähdyksiä valon muodossa. Radioaallot muodostavat elektronit, kun ne putoavat kohti planeettaa.
Ryhmä huomautti, että vaikka Saturnuksen aurat ovatkin samanlaisia ominaisuuksia muiden planeettojen kanssa, ne ovat pohjimmiltaan toisin kuin maapallolla tai Jupiterilla. Kun Saturnuksen aurat muuttuvat kirkkaammiksi ja siten voimakkaammiksi, napaa ympäröivä energiarengas pienenee halkaisijaltaan. Saturnasta, toisin kuin kummastakin muusta planeetasta, aurorat muuttuvat kirkkaammiksi planeetan päivä-yön rajalla, missä myös magneettisten myrskyjen voimakkuus kasvaa. Tiettyinä aikoina Saturnin auraalirengas on enemmän kuin spiraali, sen päät eivät ole kytkettyinä, kun magneettinen myrsky kiertää napaa.
Uudet tulokset osoittavat jonkin verran yhtäläisyyksiä Saturnin ja Maan aurinkojen välillä: Radioaallot näyttävät olevan sidoksissa kirkkaimpiin aurinkoisiin pisteisiin. "Tiedämme, että maapallolla samanlaiset radioaallot tulevat kirkkaista aurinkokaareista, ja sama näyttää olevan totta Saturnuksessa", sanoi Kurth. "Tämä samankaltaisuus kertoo meille, että pienimmissä mittakaavoissa fysiikka, joka tuottaa näitä radioaaltoja, on aivan kuin mitä tapahtuu Maapallolla, huolimatta aurora-alueen sijainnista ja käytöksestä johtuvista eroista."
Nyt kun Cassini on kiertoradalla Saturnuksen ympäristössä, joukkue pystyy tarkastelemaan tarkemmin sitä, miten planeetan aurora syntyy. Seuraavaksi he kokeilevat, kuinka Auringon magneettikenttä voi polttaa Saturnin aurinkoa, ja oppivat lisätietoja siitä, mikä rooli aurinkotuulilla voi olla. Saturnuksen magnetosfäärin ymmärtäminen on yksi Cassini-tehtävän tärkeimmistä tieteellisistä tavoitteista.
Uusimmat kuvat ja tiedot Cassini-Huygens-operaatiosta ovat osoitteissa http://saturn.jpl.nasa.gov ja http://www.nasa.gov/cassini.
Cassini-Huygens-operaatio on NASA: n, Euroopan avaruusjärjestön ja Italian avaruusjärjestön yhteistyöoperaatio. Jet Propulsion Laboratory, Kalifornian teknillisen instituutin Pasadena-osasto, hallinnoi NASA: n Space Science Science -toimiston tehtävää Washingtonissa, D.C.
Alkuperäinen lähde: NASA / JPL -lehdistötiedote
