Учените, изучаващи данни от космическия кораб "Касини" и космическия телескоп "Хъбъл" на НАСА, са установили, че Аврорите на Сатурн се държат по различен начин, отколкото учените вярват през последните 25 години.
Изследователите, ръководени от Джон Кларк от Бостънския университет, откриха, че аурорите на планетата, дълго мисли за кръстоска между тези на Земята и Юпитер, са фундаментално за разлика от тези, наблюдавани на която и да е от другите две планети. Екипът, анализиращ данните на Касини, включва д-р Франк Крари, научен сътрудник в Югозападния изследователски институт в Сан Антонио, Тексас, и д-р Уилям Кърт, изследовател в Университета на Айова, Айова Сити.
Хъбъл прекъсна ултравиолетови снимки на аурорите на Сатурн в продължение на няколко седмици, докато научният инструмент за радио и плазмени вълни на Касини регистрира усилването на радиоизлъчванията от същите региони, а инструментите за плазмен спектрометър и магнитометър Касини измерват интензивността на Аврората с налягането на слънчевата енергия вятър. Тези набори от измервания бяха комбинирани, за да дадат най-точния поглед досега на Аврорите на Сатурн и ролята на слънчевия вятър за генерирането им. Резултатите ще бъдат публикувани в броя от 17 февруари на списание Nature.
Откритията показват, че Аврорите на Сатурн варират от ден на ден, както се прави на Земята, като се движат в някои дни и остават неподвижни за други. Но в сравнение със Земята, където драматичното изсветляване на Аврорите продължава само около 10 минути, Сатурн може да продължи с дни.
Наблюденията показват също, че магнитното поле и слънчевият вятър на Слънцето могат да играят много по-голяма роля в аврорите на Сатурн, отколкото се предполагаше по-рано. Изображенията на Хъбъл показват, че понякога Аврорите стоят неподвижни, докато планетата се върти отдолу, като на Земята, но също така показват, че понякога Аврорите се движат заедно със Сатурн, докато се върти по оста си, като на Юпитер. Тази разлика предполага, че Аврорите на Сатурн се задвижват неочаквано от магнитното поле на Слънцето и слънчевия вятър, а не от посоката на магнитното поле на слънчевия вятър.
"Земните и Сатурновите аурори се задвижват от ударни вълни в слънчевия вятър и индуцирани електрически полета", каза Крари. „Една голяма изненада беше, че магнитното поле, вградено в слънчевия вятър, играе по-малка роля при Сатурн.“
На Земята, когато магнитното поле на слънчевия вятър сочи на юг (противоположно на посоката на магнитното поле на Земята), магнитните полета частично се отменят и магнитосферата е "отворена". Това позволява на налягането на слънчевия вятър и електрическите полета да им позволи да имат силен ефект върху полярната зона. Ако магнитното поле на слънчевия вятър не е на юг, магнитосферата е "затворена" и слънчевото налягане на вятъра и електрическите полета не могат да влязат. "Близо до Сатурн видяхме магнитно поле на слънчевия вятър, което никога не е било силно на север или на юг. Посоката на магнитното поле на слънчевия вятър не оказа много голям ефект върху аурората. Въпреки това, налягането на слънчевия вятър и електрическото поле все още силно влияят на ауроралната активност “, добави Crari. Погледнато от космоса, Аврората се появява като енергиен пръстен, обикалящ полярния регион на планетата. Авроралните дисплеи се задействат, когато заредените частици в космоса взаимодействат с магнитосферата на планетата и се вливат в горната атмосфера. Сблъсъци с атоми и молекули произвеждат проблясъци на сияйна енергия под формата на светлина. Радио вълните се генерират от електрони, когато те падат към планетата.
Екипът забеляза, че макар аурорите на Сатурн да споделят характеристики с другите планети, те са коренно различни от тези на Земята или Юпитер. Когато Аврорите на Сатурн стават по-ярки и по този начин по-мощни, пръстенът на енергията, обграждащ полюса, се свива в диаметър. В Сатурн, за разлика от която и да е от другите две планети, аурорите стават по-ярки на границата на деня-нощта на планетата, която е и там, където магнитните бури се увеличават по интензивност. В определени моменти полярният пръстен на Сатурн е по-скоро като спирала, краищата му не са свързани, тъй като магнитната буря обикаля полюса.
Новите резултати показват някои прилики между Аврора на Сатурн и Земята: Изглежда радиовълните са обвързани с най-ярките аврорални петна. „Знаем, че на Земята подобни радиовълни идват от ярки полярни дъги и същото изглежда е вярно и при Сатурн“, каза Кърт. „Това сходство ни казва, че в най-малките мащаби физиката, която генерира тези радиовълни, е точно като това, което се случва на Земята, въпреки разликите в местоположението и поведението на Аврората.“
Сега с Касини в орбита около Сатурн, екипът ще може да разгледа по-директен начин как се генерират аврорите на планетата. След това те ще проучат как магнитното поле на Слънцето може да захранва Аврорите на Сатурн и ще научат повече подробности за това каква роля може да играе слънчевият вятър. Разбирането на магнитосферата на Сатурн е една от основните научни цели на мисията Касини.
За най-новите изображения и информация за мисията Касини-Хюйгенс посетете http://saturn.jpl.nasa.gov и http://www.nasa.gov/cassini.
Мисията Касини-Хюйгенс е мисия на сътрудничество на НАСА, Европейската космическа агенция и Италианската космическа агенция. Лабораторията за реактивни двигатели, подразделение на Калифорнийския технологичен институт в Пасадена, управлява мисията за офиса на космическата наука на НАСА, Вашингтон, D.C.
Оригинален източник: НАСА / JPL News Release
