NASA kosmoseaparaadi Cassini ja Hubble'i kosmoseteleskoobi andmeid uurinud teadlased leidsid, et Saturni aurarad käituvad teistmoodi, kui teadlased on viimase 25 aasta jooksul uskunud.
Teadlased, eesotsas Bostoni ülikooli John Clarke'iga, leidsid, et planeedi aurorad, mida pikka aega peetakse maa ja Jupiteri ristandiks, erinevad põhimõtteliselt nendest, mida täheldati mõlemal teisel planeedil. Cassini andmeid analüüsivasse meeskonda kuuluvad Texase San Antonio Edela-uuringute instituudi teadur dr Frank Crary ja Iowa linna Iowa ülikooli teadlane dr William Kurth.
Hubble nappis mitme nädala jooksul ultraviolettpilte Saturni aurudest, samal ajal kui Cassini raadio- ja plasmalainete teadusinstrument registreeris samadest piirkondadest pärit raadiolainete elavnemist ning Cassini plasma spektromeeter ja magnetomeetrid mõõtsid aurora intensiivsust koos päikese rõhuga. tuul. Need mõõtmiskomplektid ühendati, et saada kõige täpsem ülevaade Saturni aurudest ja päikesetuule rollist nende tekitamisel. Tulemused avaldatakse ajakirja Nature 17. veebruari numbris.
Leiud näitavad, et Saturni aurud varieeruvad päevast päeva, nagu ka Maa peal, liikudes mõnel päeval ringi ja püsides teistel paigal. Kuid võrreldes Maaga, kus aurorate dramaatiline helendamine kestab vaid umbes 10 minutit, võib Saturni päev kesta.
Vaatlused näitavad ka seda, et Päikese magnetväljal ja päikesetuulel võib olla Saturni aurudes palju suurem roll, kui seni arvati. Hubble'i pildid näitavad, et aurorad jäävad vahel planeedi pöörlemisel, nagu näiteks Maa peal, liikumatult, kuid näitavad ka seda, et aurorad liiguvad mõnikord koos Saturniga, kui ta pöördub teljel, nagu Jupiter. See erinevus viitab sellele, et Saturni aurusid juhivad ootamatult Päikese magnetväli ja päikesetuul, mitte päikesetuule magnetvälja suund.
"Nii Maa kui ka Saturni auraraid juhivad päikesetuule lööklained ja põhjustatud elektriväljad," ütles Crary. "Üks suur üllatus oli see, et päikesetuulega ümbritsetud magnetväljal on Saturnil väiksem roll."
Kui Maa tuule magnetväli suundub lõuna poole (vastupidiselt Maa magnetvälja suunale), siis magnetväljad osaliselt kaovad välja ja magnetosfäär on avatud. See laseb päikese tuule rõhu ja elektriväljad sisse ning võimaldab neil auroravale tugevat mõju avaldada. Kui päikesetuule magnetväli ei asu lõuna suunas, on magnetosfäär “suletud” ning päikese tuule rõhk ja elektriväljad ei pääse. “Saturni lähedal nägime päikesetuule magnetvälja, mis polnud kunagi tugevalt põhja või lõuna poole. Päikesetuule magnetvälja suund ei avaldanud aurorale suurt mõju. Vaatamata sellele mõjutasid päikese tuule rõhk ja elektriväli tugevalt auraalset aktiivsust, “lisas Crary. Kosmosest vaadatuna ilmub aurora energia ringina, mis tiirleb planeedi polaarpiirkonnas. Auraalseid kuvasid õhutatakse, kui kosmoses laetud osakesed interakteeruvad planeedi magnetosfääriga ja voolavad atmosfääri ülemisse ossa. Kokkupõrked aatomite ja molekulidega tekitavad valguse kujul kiirgusenergiat. Raadiolaineid genereerivad elektronid, kui nad langevad planeedi poole.
Meeskond täheldas, et ehkki Saturni aurarad jagavad teiste planeetidega karakteristikuid, erinevad nad põhimõtteliselt Maa või Jupiteri omadustest. Kui Saturni aurud muutuvad heledamaks ja seeläbi võimsamaks, kahaneb poolust ümbritsev energiarõngas läbimõõduga. Erinevalt kummastki teisest planeedist muutuvad aurarad Saturni päeval heledama planeedi päev-öö piiril, kus ka magnetiliste tormide intensiivsus suureneb. Teatud aegadel sarnaneb Saturni auraalne rõngas pigem spiraaliga, selle otsad pole ühendatud, kuna magnetiline torm ümbritseb masti.
Uued tulemused näitavad Saturni ja Maa aurorate vahel mõningaid sarnasusi: Raadiolained näivad olevat seotud kõige heledamate auraalsete punktidega. "Me teame, et Maal pärinevad sarnased raadiolained eredatest auraalkaardest ja sama näib paika pidavat ka Saturnil," ütles Kurth. "See sarnasus ütleb meile, et väikseima skaala korral on füüsika, mis neid raadiolaineid genereerib, just nagu see, mis toimub Maal, hoolimata aurora asukoha ja käitumise erinevustest."
Nüüd, kui Cassini on Saturni orbiidil orbiidil, saab meeskond otsesemat pilku pöörata sellele, kuidas tekivad planeedi aurorad. Järgmisena uurivad nad, kuidas Päikese magnetväli võib Saturni aurusid toita, ja saavad teada rohkem üksikasju selle kohta, millist rolli võib mängida päikesetuul. Saturni magnetosfääri mõistmine on Cassini missiooni üks peamisi teaduse eesmärke.
Cassini-Huygensi missiooni kohta uusimate piltide ja teabe saamiseks külastage veebisaite http://saturn.jpl.nasa.gov ja http://www.nasa.gov/cassini.
Cassini-Huygensi missioon on NASA, Euroopa Kosmoseagentuuri ja Itaalia kosmoseagentuuri koostöömissioon. Pasadenas asuva California tehnoloogiainstituudi jaotis Jet Propulsion Laboratory juhib NASA kosmoseteaduse büroo missiooni Washingtonis, D.C.
Algne allikas: NASA / JPL pressiteade
