Iš JPL pranešimo spaudai:
Nauja NASA „Cassini“ erdvėlaivio duomenimis pagrįsta analizė nustato priežastinį ryšį tarp paslaptingų, periodiškų signalų iš Saturno magnetinio lauko ir karštų jonizuotų dujų, vadinamų plazma, sprogimų aplink planetą.
Mokslininkai nustatė, kad didžiuliai plazmos debesys periodiškai žydi aplink Saturną ir juda aplink planetą kaip nesubalansuota skalbinių apkrova sukinio cikle. Šios karštos plazmos judėjimas sukuria besikartojantį Saturno besisukančios magnetinės aplinkos matavimą ir padeda „paaiškinti“, kodėl mokslininkams buvo toks sunkus laikas matuoti dienos ilgį Saturne.
„Tai lūžis, kuris gali mums parodyti paslaptingai besikeičiančius periodiškumus, atspindinčius tikrąjį Saturno sukimosi periodą“, - teigė Pontus Brandt, pagrindinis knygos autorius ir „Cassini“ komandos mokslininkas, įsikūręs Johns Hopkinso universiteto taikomojoje fizikoje. Laboratorija Laurelyje, Md. “Dabar kyla didelis klausimas, kodėl šie sprogimai vyksta periodiškai.“
Duomenys rodo, kaip injekcijos plazmoje, elektros srovės ir Saturno magnetinis laukas - reiškiniai, kurie nematomi žmogaus akiai - yra sudėtingos choreografijos partneriai. Periodiniai plazmos sprogimai sudaro slėgio salas, kurios sukasi aplink Saturną. Slėgio salos „išpumpuoja“ magnetinį lauką.
„Cassini“ svetainėje galima pamatyti naują animaciją, rodančią susietą elgesį.
Vizualizacija parodo, kaip nematoma karšta plazma Saturno magnetosferoje - magnetinis burbulas aplink planetą - sprogo ir iškreipia magnetinio lauko linijas, reaguodama į slėgį. Saturno magnetosfera nėra tobulas burbulas, nes jis vėl pūtė saulės vėjo jėga, kurioje yra įkrautos dalelės, tekančios iš saulės.
Saulės vėjo jėga tempia Saturno pusės, nukreiptos nuo saulės, magnetinį lauką į vadinamąją magnetinę uodegą. Panašu, kad magnetinės uodegos griūtis pradeda procesą, kuris sukelia karšto plazmos plyšimą, kuris savo ruožtu išpūsta vidinio magnetosferos magnetinį lauką.
Mokslininkai vis dar tiria, dėl kokių priežasčių žlunga Saturno magnetinė uodega, tačiau yra rimtų požymių, kad šalta, tanki plazma, kilusi iš Saturno mėnulio Enceladus, sukasi kartu su Saturnu. Išcentrinės jėgos tempia magnetinį lauką, kol dalis uodegos užfiksuos atgal.
Užfiksuotas užpakalis šildo plazmą aplink Saturną, o įkaitusi plazma įstringa magnetiniame lauke. Jis sukasi aplink planetą salose maždaug 100 kilometrų per sekundę greičiu (200 000 mylių per valandą). Lygiai taip pat, kaip aukšto ir žemo slėgio sistemos Žemėje sukelia vėją, didelis kosmoso slėgis sukelia elektros sroves. Srovės sukelia magnetinio lauko iškraipymus.
Radijo signalas, žinomas kaip Saturno kilometrinė radiacija, kurį mokslininkai panaudojo dienos Saturno apytiksliai įvertinimui, yra glaudžiai susijęs su Saturno magnetinio lauko elgesiu. Kadangi Saturnas neturi paviršiaus ar fiksuoto taško, pagal kurį būtų galima nustatyti jo sukimosi greitį, mokslininkai nustatė sukimosi greitį, skaičiuodami tokio tipo radijo spinduliuotės, kuri, kaip manoma, padidėja kiekvieną planetos sukimąsi, viršūnę. Šis metodas veikė Jupiterį, tačiau Saturno signalai skyrėsi. NASA „Voyager“ erdvėlaivio matavimai nuo devintojo dešimtmečio pradžios, duomenys, gauti 2000 m. Vykdant ESA / NASA „Ulysses“ misiją, ir „Cassini“ duomenys nuo maždaug 2003 m. Iki šių dienų skiriasi nedideliu, tačiau reikšmingu laipsniu. Dėl to mokslininkai nėra tikri, kokia yra Saturno diena.
„Svarbu, kad šis naujas darbas yra tas, kad mokslininkai pradeda aprašyti globalius priežastinius ryšius tarp kai kurių sudėtingų, nematomų jėgų, formuojančių Saturno aplinką“, - sakė Marcia Burton, „Cassini“ laukų ir dalelių tyrimo NASA reaktyvinio varymo laboratorijoje tyrėja. , Pasadena, Kalifornija. “Nauji rezultatai vis tiek nesuteikia mums Saturno dienos ilgio, tačiau jie mums suteikia svarbių užuominų, kad galėtume tai išsiaiškinti. Saturno dienos ilgis arba Saturno sukimosi greitis yra svarbūs nustatant pagrindines Saturno savybes, tokias kaip jo interjero struktūra ir vėjo greitis. “
Plazma nematoma žmogaus akiai. Bet jonų ir neutrali fotoaparatas, esantis Cassini magnetosferos vaizdavimo priemonėje, suteikia trimatį vaizdą, aptikdamas energetinius neutralius atomus, išmetamus iš plazmos debesų aplink Saturną. Energetiniai neutralūs atomai susidaro, kai šaltos neutralios dujos susiduria su elektriškai įkrautomis dalelėmis plazmos debesyje. Gautos dalelės yra neutraliai įkrautos, todėl jos gali išeiti iš magnetinių laukų ir priartėti prie kosmoso. Šių dalelių išsiskyrimas dažnai įvyksta magnetinius laukus supančiose planetose.
Susiedami vaizdus, gautus kas pusvalandį, mokslininkai sukūrė filmus apie plazmą, kai ji judėjo aplink planetą. Mokslininkai šiuos vaizdus panaudojo plazmos debesų sukuriamam 3D slėgiui rekonstruoti ir tuos rezultatus papildė slėgiu plazmoje, gautu iš Cassini plazmos spektrometro. Kai mokslininkai suprato slėgį ir jo kitimą, jie galėjo apskaičiuoti susijusius magnetinio lauko pasipiktinimus Cassini skrydžio trajektorijoje. Apskaičiuota lauko perturbacija puikiai atitiko stebimo magnetinio lauko „nykščius“, patvirtindama lauko virpesių šaltinį.
„Mes visi žinome, kad besikeičiantys sukimosi laikotarpiai buvo stebimi pulsarais, milijonai šviesmečių nuo mūsų saulės sistemos, ir dabar mes pastebime, kad panašus reiškinys pastebimas ir čia, Saturne“, - teigė Tomas Krimigis, pagrindinis magnetosferos vaizdo gavimo prietaiso tyrėjas. , taip pat įsikūręs Taikomosios fizikos laboratorijoje ir Atėnų akademijoje, Graikijoje. Turėdami instrumentus ten, kur tai vyksta, galime pasakyti, kad plazmos srautai ir sudėtingos srovės sistemos gali užmaskuoti tikrąjį centrinio kūno sukimosi periodą. Štai kaip mūsų saulės sistemos stebėjimai padeda suprasti, kas matoma tolimuose astrofizikos objektuose. “
Šaltinis: JPL
