Oamenii de știință care studiază datele de la navele spațiale Cassini ale NASA și Telescopul spațial Hubble au descoperit că aurorele lui Saturn s-au comportat diferit decât au crezut oamenii de știință în ultimii 25 de ani.
Cercetătorii, conduși de John Clarke de la Universitatea Boston, au descoperit că aurorele planetei, gândite de mult timp ca o încrucișare între cele ale Pământului și Jupiter, sunt fundamental diferite de cele observate pe oricare din celelalte două planete. Echipa care analizează datele Cassini include dr. Frank Crary, un om de cercetare la Southwest Research Institute din San Antonio, Texas, și dr. William Kurth, un om de cercetare de la Universitatea din Iowa, Iowa City.
Hubble a surprins imagini ultraviolete cu aurorele lui Saturn de-a lungul mai multor săptămâni, în timp ce instrumentul de știință al radioului și al undei plasmatice Cassini a înregistrat impulsul emisiilor radio din aceleași regiuni, iar instrumentele cu magnetometru și magnetometru Cassini au măsurat intensitatea aurorei cu presiunea solarului vânt. Aceste seturi de măsurători au fost combinate pentru a da o imagine cât mai exactă a aurorilor lui Saturn și rolul vântului solar în generarea lor. Rezultatele vor fi publicate în numărul din 17 februarie al revistei Nature.
Concluziile arată că aurorele lui Saturn variază de la o zi la alta, așa cum se întâmplă pe Pământ, deplasându-se în unele zile și rămân în staționare pe altele. În comparație cu Pământul, unde strălucirea dramatică a aurorelor durează doar aproximativ 10 minute, Saturn poate dura câteva zile.
Observațiile arată, de asemenea, că câmpul magnetic al Soarelui și vântul solar pot juca un rol mult mai mare în aurorele lui Saturn decât se suspecta anterior. Imaginile Hubble arată că aurorele rămân uneori pe măsură ce planeta se rotește dedesubt, ca pe Pământ, dar arată, de asemenea, că aurorele se mișcă uneori împreună cu Saturn în timp ce se învârte pe axa sa, ca pe Jupiter. Această diferență sugerează că aurorele lui Saturn sunt conduse în mod neașteptat de câmpul magnetic al Soarelui și de vântul solar, nu de direcția câmpului magnetic al vântului solar.
„Aurorele Pământului și ale lui Saturn sunt conduse de valuri de șoc în vântul solar și de câmpurile electrice induse”, a spus Crary. „O mare surpriză a fost că câmpul magnetic încadrat în vântul solar joacă un rol mai mic la Saturn.”
Pe Pământ, când câmpul magnetic al vântului solar orientează spre sud (opus direcției câmpului magnetic al Pământului), câmpurile magnetice se anulează parțial, iar magnetosfera este „deschisă”. Acest lucru permite presiunii solare a vântului și a câmpurilor electrice, și le permite să aibă un efect puternic asupra aurorei. Dacă câmpul magnetic al vântului solar nu este spre sud, magnetosfera este „închisă”, iar presiunea solară a vântului și câmpurile electrice nu pot intra. „În apropiere de Saturn, am văzut un câmp magnetic solar al vântului care nu a fost niciodată puternic la nord sau la sud. Direcția câmpului magnetic al vântului solar nu a avut prea multe efecte asupra aurorei. În ciuda acestui fapt, presiunea solară a vântului și câmpul electric au afectat puternic activitatea aurorală ”, a adăugat Crary. Văzută din spațiu, o auroră apare ca un inel de energie care înconjoară regiunea polară a unei planete. Afișele aurerale sunt expulzate atunci când particulele încărcate în spațiu interacționează cu magnetosfera planetei și se circulă în atmosfera superioară. Coliziunile cu atomii și moleculele produc sclipiri de energie radiantă sub formă de lumină. Undele radio sunt generate de electroni pe măsură ce cad spre planetă.
Echipa a observat că, deși aurorile lui Saturn împărtășesc caracteristici cu celelalte planete, acestea sunt în mod fundamental diferite de cele de pe Pământ sau de Jupiter. Când aurorele lui Saturn devin mai luminoase și astfel mai puternice, inelul de energie care înconjoară polul se micșorează în diametru. La Saturn, spre deosebire de oricare dintre celelalte două planete, aurorele devin mai strălucitoare pe granița zilei-noaptea a planetei, de asemenea furtunile magnetice cresc în intensitate. În anumite momente, inelul auroral al lui Saturn este mai mult ca o spirală, capetele sale neconectate, deoarece furtuna magnetică înconjoară polul.
Noile rezultate arată unele asemănări între aurorele lui Saturn și Pământ: Undele radio par a fi legate de cele mai strălucite locuri aurorale. „Știm că, pe Pământ, undele radio similare provin din arcuri aurore strălucitoare și același lucru pare să fie valabil și la Saturn”, a spus Kurth. „Această asemănare ne spune că, pe cele mai mici scări, fizica care generează aceste unde radio este la fel ca ceea ce se întâmplă pe Pământ, în ciuda diferențelor de locație și comportament al aurorei.”
Acum, cu Cassini pe orbită în jurul lui Saturn, echipa va putea arunca o privire mai directă asupra modului în care sunt generate aurorele planetei. Următorii vor analiza modul în care câmpul magnetic al Soarelui poate alimenta aurorele lui Saturn și vor afla mai multe detalii despre rolul pe care îl poate juca vântul solar. Înțelegerea magnetosferei lui Saturn este unul dintre obiectivele științifice majore ale misiunii Cassini.
Pentru cele mai recente imagini și informații despre misiunea Cassini-Huygens, vizitați http://saturn.jpl.nasa.gov și http://www.nasa.gov/cassini.
Misiunea Cassini-Huygens este o misiune de cooperare a NASA, Agenția Spațială Europeană și Agenția Spațială Italiană. Laboratorul de Propulsie Jet, o divizie a Institutului Tehnologic din California din Pasadena, gestionează misiunea pentru Oficiul Științei Spațiale a NASA, Washington, D.C.
Sursa originală: Comunicat de presă NASA / JPL
