NASA’nın Cassini uzay aracı ve Hubble Uzay Teleskobu'ndan veri inceleyen bilim adamları, Satürn’ün aurorasının bilim adamlarının son 25 yıldır inandığından farklı davrandığını keşfettiler.
Boston Üniversitesi'nden John Clarke liderliğindeki araştırmacılar, uzun süredir Dünya ile Jüpiter arasında bir haç olduğu düşünülen gezegenin aurorasını, diğer iki gezegenden birinde gözlemlenenlerden farklı olarak buldular. Cassini verilerini analiz eden ekip, San Antonio, Teksas'taki Southwest Araştırma Enstitüsü'nde bir araştırma bilim adamı olan Dr. Frank Crary ve Iowa City, Iowa City'de bir araştırma bilim adamı olan Dr. William Kurth'u içeriyor.
Hubble, Satürn'ün aurorasının ultraviyole resimlerini birkaç hafta boyunca çekerken, Cassini'nin radyo ve plazma dalgası bilim enstrümanı aynı bölgelerden radyo emisyonlarında artış kaydetti ve Cassini plazma spektrometresi ve manyetometre cihazları, aurora'nın yoğunluğunu güneşin basıncıyla ölçtü rüzgar. Bu ölçüm kümeleri, Satürn'ün aurorasına ve güneş rüzgârının üretilmesindeki rolüne henüz en doğru şekilde bakmak için birleştirildi. Sonuçlar Nature dergisinin 17 Şubat sayısında yayınlanacak.
Bulgular, Satürn'ün auroraslarının Dünya'da olduğu gibi günden güne değiştiğini, bazı günlerde hareket ettiğini ve diğerlerinde sabit kaldığını gösteriyor. Ancak, auroraların dramatik parlaklığının sadece 10 dakika sürdüğü Dünya ile karşılaştırıldığında, Satürn'ün günlerce sürebilir.
Gözlemler ayrıca, Güneş’in manyetik alanının ve güneş rüzgârının Satürn'ün auroralarında daha önce şüphelenilenden çok daha büyük bir rol oynayabileceğini gösteriyor. Hubble görüntüleri, auroraların bazen gezegen Dünya'da olduğu gibi altta döndükçe hareketsiz kaldığını gösterir, aynı zamanda auroraların bazen Jüpiter'de olduğu gibi kendi ekseninde dönerken Satürn ile birlikte hareket ettiğini gösterir. Bu fark, Satürn'ün aurorasının, güneş rüzgarı manyetik alanının yönü ile değil, Güneş'in manyetik alanı ve güneş rüzgarı tarafından beklenmedik bir şekilde sürüldüğünü göstermektedir.
“Hem Dünya'nın hem de Satürn'ün auroraları güneş rüzgârındaki şok dalgaları ve indüklenen elektrik alanları tarafından yönlendiriliyor,” dedi Crary. “Büyük bir sürpriz, güneş rüzgârına gömülü manyetik alanın Satürn'de daha küçük bir rol oynamasıydı.”
Güneş rüzgârının manyetik alanı güneye işaret ettiğinde (Dünya'nın manyetik alanının yönünün tersine) Dünya'da manyetik alanlar kısmen iptal edilir ve manyetosfer “açıktır”. Bu, güneş rüzgâr basıncı ve elektrik alanlarının girmesini sağlar ve aurora üzerinde güçlü bir etkiye sahip olmalarını sağlar. Güneş rüzgârının manyetik alanı güneye doğru değilse, manyetosfer “kapalı” ve güneş rüzgarı basıncı ve elektrik alanları içeri giremez. “Satürn'ün yakınında, asla güçlü bir şekilde kuzey veya güney olmayan bir güneş rüzgarı manyetik alanı gördük. Güneş rüzgarı manyetik alanının yönünün aurora üzerinde pek bir etkisi yoktu. Buna rağmen, güneş rüzgar basıncı ve elektrik alanı hala auroral aktiviteyi güçlü bir şekilde etkiliyordu ”diye ekledi Crary. Uzaydan bakıldığında, bir aurora bir gezegenin kutup bölgesini çevreleyen bir enerji halkası olarak görünür. Uzaydaki yüklü parçacıklar bir gezegenin manyetosferi ile etkileşime girdiğinde ve üst atmosfere aktığında auroral görüntüler teşvik edilir. Atomlar ve moleküller ile çarpışmalar ışık şeklinde ışıltılı enerji parlamaları üretir. Radyo dalgaları, elektronlar tarafından gezegene doğru düştüklerinde üretilirler.
Ekip, Satürn'ün aurorasının diğer gezegenlerle karakteristik özellikleri paylaşmasına rağmen, temel olarak Dünya ya da Jüpiter'dekinden farklı olduklarını gözlemledi. Satürn'ün auroraları daha parlak ve böylece daha güçlü hale geldiğinde, kutbu çevreleyen enerji halkası çapı daralır. Satürn'de, diğer iki gezegenden farklı olarak, auroralar gezegenin gündüz-gece sınırında daha da parlaklaşır ve manyetik fırtınaların yoğunluğu artar. Belirli zamanlarda, Satürn'ün auroral halkası daha çok bir spiral gibidir, uçları manyetik fırtına direği çevrelediği için bağlı değildir.
Yeni sonuçlar Satürn ve Dünya'nın auroraları arasında bazı benzerlikler gösteriyor: Radyo dalgaları en parlak auroral noktalara bağlı görünüyor. Kurth, “Dünya'da benzer radyo dalgalarının parlak auroral yaylardan geldiğini ve aynı şeyin Satürn'de doğru olduğunu biliyoruz” dedi. “Bu benzerlik bize, en küçük ölçekte, bu radyo dalgalarını üreten fiziğin, aurora'nın konumu ve davranışındaki farklılıklara rağmen, Dünya'da olanlara benzediğini söylüyor.”
Şimdi Cassini Satürn'ün yörüngesindeyken, ekip gezegenin aurorasının nasıl üretildiğine daha doğrudan bir göz atabilecek. Daha sonra Güneş'in manyetik alanının Satürn'ün aurorasını nasıl körükleyebileceğini araştıracaklar ve güneş rüzgârının hangi rol oynayabileceği hakkında daha fazla ayrıntı öğrenecekler. Satürn'ün manyetosferini anlamak, Cassini misyonunun en önemli bilim hedeflerinden biridir.
Cassini-Huygens misyonu hakkında en son resimler ve bilgiler için http://saturn.jpl.nasa.gov ve http://www.nasa.gov/cassini adresini ziyaret edin.
Cassini-Huygens misyonu NASA, Avrupa Uzay Ajansı ve İtalyan Uzay Ajansı'nın ortak bir misyonudur. Pasadena'daki California Teknoloji Enstitüsü'nün bir bölümü olan Jet Tahrik Laboratuvarı, NASA'nın Uzay Bilimleri Ofisi, Washington, D.C.
Orijinal Kaynak: NASA / JPL Haber Bülteni
