Bir JPL basın bülteninden:
NASA’nın Cassini uzay aracından elde edilen verilere dayanan yeni bir analiz, Satürn'ün manyetik alanından gizemli, periyodik sinyaller ve gezegenin etrafında plazma olarak bilinen sıcak iyonize gaz patlamaları arasında nedensel bir bağlantı buluyor.
Bilim adamları, devasa plazma bulutlarının periyodik olarak Satürn'ün etrafında çiçek açtığını ve spin döngüsünde dengesiz bir çamaşır yükü gibi gezegenin etrafında hareket ettiğini keşfettiler. Bu sıcak plazmanın hareketi, Satürn'ün dönen manyetik ortamının ölçümlerinde tekrar eden bir “yumruk” üretir ve bilim adamlarının neden Satürn'de bir günün uzunluğunu ölçmek için bu kadar zor zamanlar yaşadıklarını göstermeye yardımcı olur.
Kağıt üzerinde baş yazar ve Johns Hopkins Üniversitesi Uygulamalı Fizik merkezli bir Cassini ekibi bilim adamı olan Pontus Brandt, “Bu, bizi Satürn'ün gerçek dönüş dönemini bulutlayan gizemli bir şekilde değişen periyodikliklerin kökenine işaret edebilecek bir atılım” dedi. Laurel, Md. '“Şimdi asıl soru, bu patlamaların neden periyodik olarak gerçekleştiğidir.”
Veriler, plazma enjeksiyonlarının, elektrik akımlarının ve Satürn'ün manyetik alanının - insan gözü tarafından görülemeyen fenomenlerin - karmaşık bir koreografide nasıl ortak olduğunu göstermektedir. Periyodik plazma patlamaları Satürn'ün etrafında dönen basınç adaları oluşturur. Basınç adaları manyetik alanı “şişirir”.
Bağlantılı davranışı gösteren yeni bir animasyon Cassini web sitesinde görülebilir.
Görselleştirme, Satürn'ün manyetosferinde (gezegendeki manyetik kabarcık) görünmeyen sıcak plazmanın, basınca tepki olarak manyetik alan çizgilerini nasıl patladığını ve bozduğunu gösteriyor. Satürn'ün manyetosferi mükemmel bir kabarcık değildir, çünkü güneşten akan yüklü parçacıklar içeren güneş rüzgarı gücü tarafından geri çekilir.
Güneş rüzgârının gücü, Satürn'ün güneşten uzağa bakan tarafının manyetik alanını manyetotail olarak uzatır. Manyetotailin çöküşü, sıcak plazma patlamalarına neden olan ve bunun karşılığında iç manyetosferdeki manyetik alanı şişiren bir süreci başlattığı görülmektedir.
Bilim adamları hala Satürn'ün manyetotailinin neyin çökmesine neden olduğunu araştırıyorlar, ancak başlangıçta Satürn'ün ayındaki Enceladus'un soğuk, yoğun plazmasının Satürn ile döndüğüne dair güçlü göstergeler var. Merkezkaç kuvvetleri, kuyruğun bir kısmı geri oturana kadar manyetik alanı gerer.
Geri yaslanma, Satürn'ün etrafındaki plazmayı ısıtır ve ısıtılmış plazma manyetik alanda sıkışır. Adalarda gezegenin etrafında saniyede yaklaşık 100 kilometre (200.000 mil / saat) hızla döner. Dünyadaki yüksek ve düşük basınç sistemlerinin rüzgarlara neden olduğu gibi, yüksek alan basınçları elektrik akımlarına neden olur. Akımlar manyetik alan bozulmalarına neden olur.
Bilim adamlarının Satürn'de bir günün uzunluğunu tahmin etmek için kullandıkları Satürn Kilometrik Radyasyon olarak bilinen bir radyo sinyali, Satürn'ün manyetik alanının davranışıyla yakından bağlantılıdır. Satürn'ün dönme hızını ölçecek bir yüzeyi veya sabit bir noktası olmadığından, bilim adamları, bir gezegenin her dönüşüyle dalgalandığı varsayılan bu radyo emisyonu zirvelerini zamanlamaktan dönme hızını çıkardılar. Bu yöntem Jüpiter için işe yaradı, ancak Satürn sinyalleri değişti. NASA'nın Voyager uzay aracı tarafından alınan 1980'lerin başından itibaren yapılan ölçümler, ESA / NASA Ulysses misyonu tarafından 2000 yılında elde edilen veriler ve 2003'ten günümüze Cassini verileri küçük ama önemli ölçüde farklılık göstermektedir. Sonuç olarak, bilim adamları bir Satürn gününün ne kadar sürdüğünden emin değiller.
NASA'nın Jet Propulsion Laboratuvarı Cassini alanları ve parçacık araştırma bilimcisi Marcia Burton, “Bu yeni çalışma hakkında önemli olan, bilim adamlarının Satürn ortamını şekillendiren bazı karmaşık, görünmez güçler arasındaki küresel, nedensel ilişkileri tanımlamaya başlamasıdır” dedi. Pasadena, Calif. “Yeni sonuçlar hala bize bir Satürn gününün uzunluğunu vermiyor, ama anlamaya başlamak için bize önemli ipuçları veriyorlar. Satürn'ün gün uzunluğu veya Satürn'ün dönüş hızı, Satürn'ün iç yapısı ve rüzgar hızı gibi temel özelliklerini belirlemek için önemlidir. ”
Plazma insan gözüyle görülmez. Ancak Cassini’nin manyetosferik görüntüleme cihazındaki iyon ve nötr kamera, Satürn çevresindeki plazma bulutlarından yayılan enerjik nötr atomları tespit ederek üç boyutlu bir görünüm sağlar. Enerjik nötr atomlar, soğuk, nötr gaz bir plazma bulutunda elektrik yüklü parçacıklarla çarpıştığında oluşur. Ortaya çıkan parçacıklar nötr olarak yüklenir, böylece manyetik alanlardan kaçabilir ve uzaya zum yapabilirler. Bu parçacıkların emisyonu genellikle gezegenleri çevreleyen manyetik alanlarda meydana gelir.
Bilim adamları, her yarım saatte bir elde edilen görüntüleri bir araya getirerek, gezegenin etrafında sürüklenirken plazma filmleri ürettiler. Bilim adamları bu görüntüleri plazma bulutları tarafından üretilen 3-D basıncı yeniden yapılandırmak için kullandılar ve bu sonuçları Cassini plazma spektrometresinden türetilen plazma basınçları ile desteklediler. Bilim adamları baskıyı ve evrimini anladıktan sonra, Cassini uçuş yolu boyunca ilgili manyetik alan bozulmalarını hesaplayabilirler. Hesaplanan alan pertürbasyonu gözlemlenen manyetik alan “thumps” ile mükemmel bir şekilde eşleşerek alan salınımlarının kaynağını doğruladı.
Magnetosferik görüntüleme cihazının baş araştırmacısı Tom Krimigis, “Hepimiz güneş sistemimizden milyonlarca ışık yılı pulsarlarda değişen dönme sürelerinin gözlemlendiğini biliyoruz ve şimdi de benzer bir fenomenin burada Satürn'de gözlemlendiğini görüyoruz” dedi. , ayrıca Uygulamalı Fizik Laboratuvarı ve Atina, Atina Akademisi'nde bulunmaktadır. “Enstrümanlar gerçekleştiği noktada, plazma akışlarının ve karmaşık akım sistemlerinin merkezi gövdenin gerçek dönme dönemini maskeleyebileceğini söyleyebiliriz. Güneş sistemimizdeki gözlemler, uzak astrofiziksel nesnelerde neler olduğunu anlamamıza yardımcı oluyor. ”
Kaynak: JPL
