Iz sporočila za javnost JPL:
Nova analiza, ki temelji na podatkih Nasinega vesoljskega plovila Cassini, odkriva vzročno zvezo med skrivnostnimi, periodičnimi signali iz Saturnovega magnetnega polja in eksplozijami vročega ioniziranega plina, znanega kot plazma, okoli planeta.
Znanstveniki so ugotovili, da ogromni oblaki plazme občasno cvetijo okoli Saturna in se gibljejo po planetu kot neuravnoteženo perilo perila. Gibanje te vroče plazme povzroči ponavljajoči se podpis »udarca« pri meritvah Saturnovega vrtečega se magnetnega okolja in pomaga prikazati, zakaj so znanstveniki imeli tako težko merjenje dolžine dneva na Saturnu.
"To je preboj, ki nas lahko usmeri k nastanku skrivnostno spreminjajočih se periodičnosti, ki zasenči pravo rotacijsko obdobje Saturna," je dejal Pontus Brandt, glavni avtor prispevka in znanstvenik iz ekipe Cassini iz Univerze Johns Hopkins z uporabne fizike. Laboratorij v Laurelu, Md: "Veliko vprašanje je, zakaj se te eksplozije pojavljajo občasno."
Podatki kažejo, kako so vbrizgavanje plazme, električni tokovi in Saturnovo magnetno polje - pojavi, ki so človeškemu očesu nevidni - partnerji v zapleteni koreografiji. Periodične eksplozije plazme tvorijo otoke pritiska, ki se vrtijo okoli Saturna. Otočki pritiska "napihnejo" magnetno polje.
Novo animacijo, ki prikazuje povezano vedenje, si lahko ogledate na spletni strani Cassini.
Vizualizacija prikazuje, kako nevidna vroča plazma v Saturnovi magnetosferi - magnetni mehurček okoli planeta - eksplodira in izkrivlja črte magnetnega polja kot odziv na pritisk. Saturnova magnetosfera ni popoln mehurček, saj jo odpihne sila sončnega vetra, ki vsebuje nabito delce, ki se odtekajo od sonca.
Sila sončnega vetra razteza magnetno polje strani Saturna, obrnjene stran od sonca, v tako imenovani magnetotap. Zlom magnetnega droga kaže, da sproži proces, ki povzroči vroče porušitve plazme, ki nato napihnejo magnetno polje v notranji magnetosferi.
Znanstveniki še vedno preiskujejo, kaj povzroča propad magnetotoja, ki ga povzroča Saturnov, vendar obstajajo močni znaki, da se hladna, gosta plazma, ki izvira iz Saturnovega meseca Enceladus, vrti s Saturnom. Centrifugalne sile raztezajo magnetno polje, dokler se del repa ne zaskoči nazaj.
Stiskanje hrbta segreva plazmo okoli Saturna in segreta plazma se ujame v magnetno polje. Na otokih se vrti okoli planeta s hitrostjo približno 100 kilometrov na sekundo (200.000 mph). Tako kot visokotlačni in nizkotlačni sistemi na Zemlji povzročajo vetrove, tako visoki vesoljski pritiski povzročajo električne tokove. Tokovi povzročajo izkrivljanja magnetnega polja.
Radio signal, znan kot Saturnovo Kilometrično sevanje, s katerim so znanstveniki ocenjevali dolžino dneva na Saturnu, je tesno povezan z vedenjem Saturnovega magnetnega polja. Ker Saturn nima površine ali fiksne točke, da bi določil hitrost vrtenja, so znanstveniki sklepali, da je hitrost vrtenja določena z vrhovi v tej vrsti radijskih emisij, za katere se domneva, da z vsakim vrtenjem planeta naraščajo. Ta metoda je delovala za Jupiter, vendar so se Saturnovi signali spreminjali. Meritve iz zgodnjih osemdesetih let, ki jih je opravila NASA-jeva vesoljska ladja Voyager, podatki, ki jih je leta 2000 pridobila misija ESA / NASA Ulysses, in podatki Cassinija od leta 2003 do danes se razlikujejo le majhno, a pomembno. Zato znanstveniki niso prepričani, kako dolg je dan Saturna.
"Pri tem novem delu je pomembno, da znanstveniki začenjajo opisovati globalne, vzročne zveze med nekaterimi kompleksnimi, nevidnimi silami, ki oblikujejo Saturnovo okolje," je dejala Marcia Burton, znanstvenica za raziskave polj in delcev Cassini iz Nasinega laboratorija za reaktivni pogon. , Pasadena, Kalif. "Novi rezultati nam še vedno ne dajejo časa Saturna, ampak nam dajejo pomembne namige, da začnemo to ugotavljati. Dolžina dneva Saturna ali vrtenje Saturna je pomembna za določitev njegovih lastnosti, kot sta njegova notranjost in hitrost vetra. "
Plazma je človeškemu očesu nevidna. Toda ionska in nevtralna kamera na Cassinijevem magnetosferskem slikarskem instrumentu omogoča tridimenzionalni pogled z zaznavanjem energijskih nevtralnih atomov, ki jih oddaja plazemski oblak okoli Saturna. Energetski nevtralni atomi nastanejo, ko hladen nevtralen plin v oblaku plazme trči z električno nabiti delci. Nastali delci so nevtralno nabiti, zato lahko izstopijo iz magnetnih polj in se približajo prostoru. Emisija teh delcev se pogosto pojavlja v magnetnih poljih, ki obdajajo planete.
Znanstveniki so s sestavljanjem slik, ki so jih dobili vsake pol ure, ustvarili filme o plazmi, ko je lebdel okoli planeta. Znanstveniki so uporabili te slike za rekonstrukcijo 3-D tlaka, ki ga ustvarjajo plazemski oblaki, in te rezultate dopolnili s plazemskimi tlaki, pridobljenimi iz Cassinijevega plazemskega spektrometra. Ko so znanstveniki razumeli pritisk in njegovo evolucijo, so lahko izračunali povezana vznemirjanja magnetnega polja vzdolž poti leta Cassini. Izračunana vznemirjenost polja se je popolnoma ujemala z opazovanim magnetnim poljem, kar je potrdilo vir nihanj polja.
"Vsi vemo, da so pri pulsarjih, milijonih svetlobnih let od našega osončja opazili spreminjajoča se obdobja vrtenja, zdaj pa ugotavljamo, da podoben pojav opažamo tudi tukaj pri Saturnu," je povedal Tom Krimigis, glavni raziskovalec magnetosferskega slikarskega instrumenta. , prav tako s sedežem v Laboratoriju za uporabno fiziko in Atenski akademiji v Grčiji. "Z instrumenti na mestu, kjer se dogaja, lahko povemo, da plazemski tokovi in zapleteni tokovni sistemi lahko zakrijejo pravo obdobje rotacije osrednjega telesa. Tako nam opažanja v našem osončju pomagajo razumeti, kaj vidimo v oddaljenih astrofizičnih objektih. "
Vir: JPL
