Forskere som studerer data fra NASAs Cassini-romfartøy og Hubble-romteleskopet har funnet ut at Saturns auroraer oppfører seg annerledes enn forskere har trodd de siste 25 årene.
Forskerne, ledet av John Clarke fra Boston University, fant at planetens auroraer, lenge tenkt som et kryss mellom Jordens og Jupiter, er grunnleggende ulikt de som ble observert på noen av de to andre planetene. Teamet som analyserer Cassini-data inkluderer Dr. Frank Crary, en forsker ved Southwest Research Institute i San Antonio, Texas, og Dr. William Kurth, en forsker ved University of Iowa, Iowa City.
Hubble knipset ultrafiolette bilder av Saturns auroras over flere uker, mens Cassinis radio- og plasmabølgebehandlingsinstrument registrerte økningen i radioutslipp fra de samme regionene, og Cassini plasmaspektrometer- og magnetometerinstrumenter målte intensiteten til auroraen med trykket fra solenergien vind. Disse målingene ble kombinert for å gi et mest mulig nøyaktig glimt av Saturns auroras og solvindens rolle i å generere dem. Resultatene vil bli publisert i 17. februar-utgaven av tidsskriftet Nature.
Funnene viser at Saturns auroraer varierer fra dag til dag, som de gjør på jorden, beveger seg rundt noen dager og forblir stasjonære på andre. Men sammenlignet med Jorden, der dramatisk lysning av auroras bare varer i omtrent 10 minutter, kan Saturns vare i flere dager.
Observasjonene viser også at solens magnetiske felt og solvind kan spille en mye større rolle i Saturns auroraer enn tidligere mistenkt. Hubble-bilder viser at auroras noen ganger holder seg mens planeten roterer under, som på jorden, men viser også at aurorene noen ganger beveger seg sammen med Saturn når den snurrer på sin akse, som på Jupiter. Denne forskjellen antyder at Saturns auroraer drives på en uventet måte av solens magnetfelt og solvinden, ikke av retningen til solvindens magnetfelt.
"Både Jordens og Saturns auroraer er drevet av sjokkbølger i solvinden og induserte elektriske felt," sa Crary. "En stor overraskelse var at magnetfeltet i solvinden spiller en mindre rolle hos Saturn."
Når jordens vindvind magnetiske felt peker sørover (motsatt av jordens magnetfelt), avbryter magnetfeltene delvis ut, og magnetosfæren er "åpen". Dette lar solens vindtrykk og elektriske felt komme inn, og lar dem få en sterk effekt på auroraen. Hvis solvindens magnetiske felt ikke er sørover, er magnetosfæren "lukket", og solvindtrykket og elektriske felt kan ikke komme inn. "I nærheten av Saturn så vi et solvindmagnetisk felt som aldri var sterkt nord eller sør. Retningen til det solvindmagnetiske feltet hadde ikke så stor effekt på auroraen. Til tross for dette påvirket solenergitrykket og det elektriske feltet fremdeles sterk uroaktivitet, ”la Crary til. Sett fra verdensrommet vises en aurora som en ring av energi som kretser rundt en planets polare region. Auroralskjermer blir ansporet når ladede partikler i rommet samvirker med en planetes magnetosfære og strømmer inn i den øvre atmosfæren. Kollisjoner med atomer og molekyler produserer blink av strålende energi i form av lys. Radiobølger genereres av elektroner når de faller mot planeten.
Teamet observerte at selv om Saturns auroraer deler kjennetegn med de andre planetene, er de i grunnen ulikt de på verken Jorden eller Jupiter. Når Saturns auroras blir lysere og dermed kraftigere, krymper ringen av energi som omgir polet i diameter. I Saturn, i motsetning til noen av de to andre planetene, blir auroras lysere på dag-natt-grensen til planeten, som også er der magnetiske stormer øker i intensitet. På visse tidspunkter er Saturns auroral ring mer som en spiral, dens ender er ikke koblet når den magnetiske stormen sirkler rundt polen.
De nye resultatene viser noen likhetstrekk mellom Saturns og Jordens auroraer: Radiobølger ser ut til å være bundet til de lyseste aurorale flekkene. "Vi vet at på jorden kommer lignende radiobølger fra lyse auroralbuer, og det samme ser ut til å være sant ved Saturn," sa Kurth. "Denne likheten forteller oss at fysikken som genererer disse radiobølgene på de minste skalaene er akkurat som det som skjer på jorden, til tross for forskjellene i auroras beliggenhet og oppførsel."
Nå med Cassini i bane rundt Saturn, vil teamet kunne se en mer direkte titt på hvordan planetens auroraer genereres. De vil deretter undersøke hvordan solens magnetfelt kan gi drivstoff for Saturns auroraer og lære mer detaljer om hvilken rolle solvinden kan spille. Å forstå Saturns magnetosfære er et av de viktigste vitenskapelige målene for Cassini-oppdraget.
For de siste bildene og informasjonen om Cassini-Huygens-oppdraget, besøk http://saturn.jpl.nasa.gov og http://www.nasa.gov/cassini.
Cassini-Huygens-oppdraget er et samarbeidsoppdrag fra NASA, Det europeiske romfartsorganet og det italienske romfartsorganet. Jet Propulsion Laboratory, en avdeling fra California Institute of Technology i Pasadena, administrerer oppdraget for NASAs Office of Space Science, Washington, D.C.
Originalkilde: NASA / JPL News Release
