JPL-i pressiteatest:
NASA Cassini kosmoseaparaadi andmetel põhinev uus analüüs leiab põhjusliku seose Saturni magnetvälja müstiliste perioodiliste signaalide ja kuuma ioniseeritud gaasi, mida nimetatakse plasmaks, plahvatuste vahel planeedi ümber.
Teadlased leidsid, et Saturni ümber õitsevad perioodiliselt tohutud plasmapilved ja liiguvad planeedi ümber nagu tasakaalustamata tsentrifuugi koormus. Selle kuuma plasma liikumine tekitab Saturni pöörleva magnetilise keskkonna mõõtmisel korduvat allkirja “põnni” ja aitab illustreerida, miks teadlastel on olnud Saturnil päeva pikkuse mõõtmine nii keeruline aeg.
"See on läbimurre, mis võib osutada salapäraselt muutuvate perioodide päritolule, mis varjutavad Saturni tõelist pöörlemisperioodi," ütles Pontus Brandt, paberil juhtiv autor ja Johns Hopkinsi ülikooli rakendusfüüsikas asuv Cassini meeskonna teadlane. Labor Laurelis, Md. "Nüüd on suur küsimus, miks need plahvatused toimuvad perioodiliselt."
Andmed näitavad, kuidas plasma süstid, elektrivoolud ja Saturni magnetväli - inimsilmale nähtamatud nähtused - on keeruka koreograafia partnerid. Perioodilised plasmaplahvatused moodustavad rõhu saarte, mis pöörlevad ümber Saturni. Rõhu saared "täidavad" magnetvälja.
Uut animatsiooni, mis näitab lingitud käitumist, saab näha Cassini veebisaidil.
Visualiseerimine näitab, kuidas Saturni magnetosfääris - planeedi ümber olev mull - nähtamatu kuum plasma plahvatab ja moonutab vastusena rõhule magnetvälja jooni. Saturni magnetosfäär ei ole täiuslik mull, kuna selle puhub tagasi päikesetuule jõud, mis sisaldab päikese poolt voolanud laetud osakesi.
Päikesetuule jõud venitab Päikese poole suunatud Saturni külje magnetvälja niinimetatud magnetvälja. Näib, et magnetisaba kokkuvarisemine käivitab protsessi, mis põhjustab kuuma plasma purunemist, mis omakorda suurendab sisemise magnetosfääri magnetvälja.
Teadlased alles uurivad, mis põhjustab Saturni magnetvälja varise, kuid on kindlaid märke, et Saturni kuust Enceladusest pärinev külm, tihe plasma pöörleb koos Saturniga. Tsentrifugaaljõud venitavad magnetvälja, kuni osa sabast libiseb tagasi.
Klõpsatus tagasi soojendab Saturni ümber olevat plasma ja kuumutatud plasma jääb magnetvälja lõksu. See pöörleb saarte ümber planeedi kiirusega umbes 100 kilomeetrit sekundis (200 000 mph). Samamoodi, nagu Madal kõrge ja madalrõhkkond põhjustavad tuule, põhjustavad kosmose suured rõhud elektrivoolu. Voolud põhjustavad magnetvälja moonutusi.
Raadiosignaal, mida tuntakse Saturni kilomeetrilise kiirgusena ja mida teadlased on kasutanud Saturni päeva pikkuse hindamiseks, on tihedalt seotud Saturni magnetvälja käitumisega. Kuna Saturnil pole pinda ega fikseeritud punkti, mille pöörlemiskiirust tajutada, järeldasid teadlased pöörlemiskiiruse seda tüüpi raadioemissiooni tippude ajastamisest, mis eeldatakse, et planeedi iga pöörde korral suureneb. See meetod on töötanud Jupiteri jaoks, kuid Saturni signaalid on varieerunud. NASA Voyageri kosmoselaeva tehtud mõõtmised 1980. aastate algusest, ESA / NASA Ulyssesi missiooni 2000. aastal saadud andmed ja Cassini andmed umbes 2003. aastast kuni tänapäevani erinevad vähesel, kuid märkimisväärsel määral. Seetõttu pole teadlased kindlad, kui pikk on Saturni päev.
"Selle uue töö juures on oluline see, et teadlased hakkavad kirjeldama Saturni keskkonda kujundavate keerukate, nähtamatute jõudude globaalseid põhjuslikke seoseid," ütles NASA reaktiivmootorite laboratooriumi Cassini väljade ja osakeste uurimise teadlane Marcia Burton. , Pasadena, Californias. “Uued tulemused ei anna meile ikkagi Saturni päeva pikkust, kuid annavad meile siiski olulisi vihjeid selle väljamõtlemiseks. Saturni päeva pikkus ehk Saturni pöörlemiskiirus on oluline Saturni põhiliste omaduste, näiteks selle sisemuse struktuuri ja tuule kiiruse määramiseks. "
Plasma on inimsilmale nähtamatu. Kuid Cassini magnetosfääri pildistamisseadmel olev ioon- ja neutraalne kaamera pakub kolmemõõtmelist vaadet, tuvastades Saturni ümbruse plasmapilvedest eralduvad energeetilised neutraalsed aatomid. Energeetilised neutraalsed aatomid moodustuvad, kui külm neutraalne gaas põrkub plasmapilves elektrilaenguga osakestega. Saadud osakesed on neutraalselt laetud, nii et nad pääsevad magnetväljadest välja ja suumivad kosmosesse. Nende osakeste emissioon toimub sageli planeete ümbritsevates magnetväljades.
Iga poole tunni tagant saadud piltide sidumisel tootid teadlased plasmafilme, kui see triivis ümber planeedi. Teadlased kasutasid neid pilte plasmapilvede tekitatud 3D rõhu rekonstrueerimiseks ja täiendasid neid tulemusi Cassini plasma spektromeetrist tuletatud plasma rõhuga. Kui teadlased on rõhust ja selle arengust aru saanud, said nad arvutada Cassini lennutrajektooril sellega seotud magnetvälja häiringud. Arvutatud välja häiring vastab vaadeldud magnetvälja “pöidlale” suurepäraselt, kinnitades välja võnkumiste allikat.
"Me kõik teame, et muutuvaid pöörlemisperioode on täheldatud meie päikesesüsteemist miljonite valgusaastate kaugusel asuvates impulssides ja nüüd leiame, et sarnast nähtust täheldatakse ka siin, Saturnis," ütles magnetosfääri kujutise mõõtmise seadme uurija Tom Krimigis , mis asub ka Kreekas rakendusfüüsika laboris ja Ateena akadeemias. “Instrumentidega otse seal, kus see toimub, võime öelda, et plasmavoolud ja keerulised voolusüsteemid võivad varjata keskosa tegelikku pöörlemisperioodi. Nii aitavad meie päikesesüsteemi vaatlused mõista kaugemates astrofüüsikalistes objektides nähtut. "
Allikas: JPL
