Vědci studující data z kosmických lodí Cassini a Hubble Space Telescope NASA zjistili, že saturovy aurory se chovají jinak, než vědci za posledních 25 let věřili.
Vědci, vedeni Johnem Clarkem z Bostonské univerzity, zjistili, že planetární aurory, o nichž se dlouho uvažovalo jako o křížení mezi těmi na Zemi a na Jupiteru, jsou v zásadě na rozdíl od těch pozorovaných na jedné z dalších dvou planet. Tým analyzující data společnosti Cassini zahrnuje Dr. Frank Crary, vědce z Southwest Research Institute v San Antoniu v Texasu a Dr. William Kurth, vědce z University of Iowa, Iowa City.
Hubble vyfotil ultrafialové snímky Saturnových auror v průběhu několika týdnů, zatímco Cassiniho rádiový a plazmový vlnový vědecký přístroj zaznamenal zvýšení rádiových emisí ze stejných oblastí a Cassini plazmový spektrometr a magnetometrové přístroje měřily intenzitu aurory tlakem sluneční energie vítr. Tyto sady měření byly spojeny, aby poskytly co nejpřesnější pohled na Saturnovy aurory a roli slunečního větru při jejich výrobě. Výsledky budou zveřejněny v 17. čísle časopisu Nature.
Zjištění ukazují, že Saturnovy aurory se mění ze dne na den, stejně jako na Zemi, pohybují se po několika dnech a na ostatních zůstávají nehybné. Ale ve srovnání se Zemí, kde dramatické rozjasnění polární záře trvá jen asi 10 minut, může Saturn trvat několik dní.
Pozorování rovněž ukazují, že magnetické pole Slunce a sluneční vítr mohou hrát v Saturnových aurorách mnohem větší roli, než se původně předpokládalo. Hubbleovy snímky ukazují, že aurory někdy zůstávají v klidu, když se planeta otáčí pod, jako na Zemi, ale také ukazují, že aurory se někdy pohybují spolu se Saturnem, když se točí na své ose, jako na Jupiteru. Tento rozdíl naznačuje, že Saturnovy aurory jsou poháněny neočekávaným způsobem pomocí slunečního magnetického pole a slunečního větru, nikoli podle směru magnetického pole slunečního větru.
"Zemské i saturské aurory jsou poháněny rázovými vlnami slunečního větru a indukovanými elektrickými poli," řekl Crary. "Jedno velké překvapení bylo, že magnetické pole zapuštěné do slunečního větru hraje v Saturn menší roli."
Na Zemi, když magnetické pole slunečního větru ukazuje na jih (naproti směru zemského magnetického pole), magnetická pole se částečně zruší a magnetosféra je „otevřená“. To umožňuje vstup slunečního tlaku větru a elektrických polí a umožňuje jim mít silný vliv na polární záři. Pokud magnetické pole slunečního větru není na jih, magnetosféra je „uzavřená“ a tlak slunečního větru a elektrická pole se nemohou dostat dovnitř. „V blízkosti Saturn jsme viděli magnetické pole slunečního větru, které nikdy nebylo silně na sever nebo na jih. Směr magnetického pole slunečního větru neměl na polární polštář moc vliv. Navzdory tomu tlak slunečního větru a elektrické pole stále silně ovlivňovaly aurorální aktivitu, “dodal Crary. Při pohledu z vesmíru se polární záře objeví jako prsten energie kroužící polární oblastí planety. Aurorální displeje se urychlují, když nabité částice v prostoru interagují s magnetosférou planety a proudí do horní atmosféry. Srážky s atomy a molekulami vytvářejí záblesky sálavé energie ve formě světla. Rádiové vlny jsou generovány elektrony, když dopadají na planetu.
Tým poznamenal, že ačkoli saturovy aurory sdílejí charakteristiky s ostatními planetami, jsou zásadně na rozdíl od planet na Zemi nebo Jupiteru. Když se Saturnovy aurory stanou jasnějšími a silnějšími, kruh energie obklopující tyč se zmenšuje v průměru. Na Saturn, na rozdíl od kterékoli z ostatních dvou planet, se polární záře zesvětlují na den-noční hranici planety, kde také roste intenzita magnetických bouří. Saturnův aurorální prsten je v jistém čase spíš spirály, jeho konce nejsou spojeny, protože magnetická bouře krouží kolem pólu.
Nové výsledky ukazují určité podobnosti mezi saturovými a zemskými aurorami: Zdá se, že rádiové vlny jsou svázány s nejjasnějšími aurorálními skvrnami. "Víme, že na Zemi podobné rádiové vlny pocházejí z jasných aurorálních oblouků, a to samé se zdá být pravda v Saturn," řekl Kurth. "Tato podobnost nám říká, že na nejmenších stupních je fyzika, která generuje tyto rádiové vlny, stejně jako to, co se děje na Zemi, navzdory rozdílům v umístění a chování polární záře."
Nyní, když bude Cassini na oběžné dráze kolem Saturn, se tým bude moci přímo podívat na to, jak jsou generovány planetární aurory. Budou dále zkoumat, jak sluneční magnetické pole může pohánět Saturnovy aurory, a dozvědět se více podrobností o tom, jakou roli může hrát sluneční vítr. Pochopení Saturnovy magnetosféry je jedním z hlavních vědeckých cílů mise Cassini.
Nejnovější obrázky a informace o misi Cassini-Huygens najdete na stránkách http://saturn.jpl.nasa.gov a http://www.nasa.gov/cassini.
Mise Cassini-Huygens je družstevní mise NASA, Evropské kosmické agentury a Italské kosmické agentury. Jet Propulsion Laboratory, divize Kalifornského technologického institutu v Pasadeně, řídí misi pro Úřad kosmické vědy NASA ve Washingtonu, D.C.
Původní zdroj: NASA / JPL News Release
