Από δελτίο τύπου JPL:
Μια νέα ανάλυση που βασίζεται σε δεδομένα από το διαστημικό σκάφος Cassini της NASA βρίσκει αιτιώδη σχέση μεταξύ μυστηριωδών, περιοδικών σημάτων από το μαγνητικό πεδίο του Κρόνου και εκρήξεων θερμού ιονισμένου αερίου, γνωστού ως πλάσματος, σε όλο τον πλανήτη.
Οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι τεράστια σύννεφα πλάσματος ανθίζουν περιοδικά γύρω από τον Κρόνο και κινούνται γύρω από τον πλανήτη σαν ένα μη ισορροπημένο φορτίο ρούχων στον κύκλο περιστροφής. Η κίνηση αυτού του ζεστού πλάσματος παράγει μια επαναλαμβανόμενη υπογραφή "χτύπημα" στις μετρήσεις του περιστρεφόμενου μαγνητικού περιβάλλοντος του Κρόνου και βοηθά να δείξει γιατί οι επιστήμονες είχαν τόσο δύσκολο χρόνο να μετρήσουν τη διάρκεια μιας ημέρας στον Κρόνο.
«Αυτή είναι μια σημαντική ανακάλυψη που μπορεί να μας δείξει την προέλευση των μυστηριωδώς μεταβαλλόμενων περιοδικών που θολώνουν την πραγματική περίοδο περιστροφής του Κρόνου», δήλωσε ο Pontus Brandt, επικεφαλής συγγραφέας στο χαρτί και επιστήμονας της ομάδας Cassini που εδρεύει στο Πανεπιστήμιο Johns Hopkins Applied Physics. Laboratory in Laurel, Md. "Το μεγάλο ερώτημα τώρα είναι γιατί αυτές οι εκρήξεις συμβαίνουν περιοδικά."
Τα δεδομένα δείχνουν πώς οι ενέσεις πλάσματος, τα ηλεκτρικά ρεύματα και το μαγνητικό πεδίο του Κρόνου - φαινόμενα που είναι αόρατα στο ανθρώπινο μάτι - είναι συνεργάτες σε μια περίπλοκη χορογραφία. Περιοδικές εκρήξεις πλάσματος σχηματίζουν νησιά πίεσης που περιστρέφονται γύρω από τον Κρόνο. Τα νησιά της πίεσης «φουσκώνουν» το μαγνητικό πεδίο.
Ένα νέο κινούμενο σχέδιο που δείχνει τη συνδεδεμένη συμπεριφορά είναι ορατό στον ιστότοπο του Cassini.
Η οπτικοποίηση δείχνει πόσο αόρατο ζεστό πλάσμα στη μαγνητόσφαιρα του Κρόνου - η μαγνητική φυσαλίδα γύρω από τον πλανήτη - εκρήγνυται και παραμορφώνει τις γραμμές μαγνητικού πεδίου ως απόκριση στην πίεση. Η μαγνητόσφαιρα του Κρόνου δεν είναι μια τέλεια φυσαλίδα επειδή ανατινάσσεται από τη δύναμη του ηλιακού ανέμου, η οποία περιέχει φορτισμένα σωματίδια που ρέουν από τον ήλιο.
Η δύναμη του ηλιακού ανέμου εκτείνεται στο μαγνητικό πεδίο της πλευράς του Κρόνου που βλέπει μακριά από τον ήλιο σε ένα λεγόμενο μαγνητοστάτη. Η κατάρρευση του μαγνητογράφου φαίνεται να ξεκινά μια διαδικασία που προκαλεί το θερμό πλάσμα να εκραγεί, το οποίο με τη σειρά του διογκώνει το μαγνητικό πεδίο στην εσωτερική μαγνητόσφαιρα.
Οι επιστήμονες εξακολουθούν να διερευνούν τι προκαλεί την κατάρρευση του μαγνητοτύπου του Κρόνου, αλλά υπάρχουν ισχυρές ενδείξεις ότι το κρύο, πυκνό πλάσμα που προέρχεται αρχικά από το φεγγάρι του Κρόνου ο Εγκέλαδος περιστρέφεται με τον Κρόνο. Οι φυγοκεντρικές δυνάμεις τεντώνουν το μαγνητικό πεδίο έως ότου ένα μέρος της ουράς σπάσει πίσω.
Το σπάζοντας πίσω θερμαίνει πλάσμα γύρω από τον Κρόνο και το θερμαινόμενο πλάσμα παγιδεύεται στο μαγνητικό πεδίο. Περιστρέφεται γύρω από τον πλανήτη στα νησιά με ταχύτητα περίπου 100 χιλιομέτρων ανά δευτερόλεπτο (200.000 mph). Με τον ίδιο τρόπο που τα συστήματα υψηλής και χαμηλής πίεσης στη Γη προκαλούν ανέμους, οι υψηλές πιέσεις του χώρου προκαλούν ηλεκτρικά ρεύματα. Τα ρεύματα προκαλούν παραμορφώσεις μαγνητικού πεδίου.
Ένα ραδιοφωνικό σήμα γνωστό ως Kilometric Radiation του Κρόνου, το οποίο οι επιστήμονες έχουν χρησιμοποιήσει για να εκτιμήσουν τη διάρκεια μιας ημέρας στον Κρόνο, συνδέεται στενά με τη συμπεριφορά του μαγνητικού πεδίου του Κρόνου. Επειδή ο Κρόνος δεν έχει επιφάνεια ή σταθερό σημείο για να παρακολουθήσει τον ρυθμό περιστροφής του, οι επιστήμονες συνήγαγαν το ρυθμό περιστροφής από το χρονισμό των κορυφών σε αυτόν τον τύπο εκπομπής ραδιοφώνου, το οποίο θεωρείται ότι αυξάνεται με κάθε περιστροφή ενός πλανήτη. Αυτή η μέθοδος λειτούργησε για τον Δία, αλλά τα σήματα του Κρόνου ποικίλλουν. Οι μετρήσεις από τις αρχές της δεκαετίας του 1980 που ελήφθησαν από το διαστημικό σκάφος Voyager της NASA, τα δεδομένα που ελήφθησαν το 2000 από την αποστολή ESA / NASA Ulysses και τα δεδομένα του Cassini από το 2003 έως σήμερα διαφέρουν από μικρό, αλλά σημαντικό βαθμό. Ως αποτέλεσμα, οι επιστήμονες δεν είναι σίγουροι για πόσο καιρό είναι μια μέρα του Κρόνου.
«Αυτό που είναι σημαντικό για αυτό το νέο έργο είναι ότι οι επιστήμονες αρχίζουν να περιγράφουν τις παγκόσμιες, αιτιώδεις σχέσεις μεταξύ ορισμένων από τις σύνθετες, αόρατες δυνάμεις που διαμορφώνουν το περιβάλλον του Κρόνου», δήλωσε η Marcia Burton, επιστήμονας έρευνας πεδίων και σωματιδίων Cassini στο εργαστήριο Jet Propulsion της NASA. , Πασαντένα, Καλιφόρνια. «Τα νέα αποτελέσματα εξακολουθούν να μην μας δίνουν τη διάρκεια μιας ημέρας Κρόνου, αλλά μας δίνουν σημαντικές ενδείξεις για να αρχίσουμε να το καταλαβαίνουμε. Το μήκος της ημέρας του Κρόνου ή ο ρυθμός περιστροφής του Κρόνου, είναι σημαντικό για τον καθορισμό των θεμελιωδών ιδιοτήτων του Κρόνου, όπως η δομή του εσωτερικού του και η ταχύτητα των ανέμων του. "
Το πλάσμα είναι αόρατο στο ανθρώπινο μάτι. Όμως η ιόντα και η ουδέτερη κάμερα στο μαγνητοσφαιρικό όργανο απεικόνισης του Cassini παρέχει μια τρισδιάστατη προβολή ανιχνεύοντας ενεργητικά ουδέτερα άτομα που εκπέμπονται από τα σύννεφα πλάσματος γύρω από τον Κρόνο. Ενεργειακά ουδέτερα άτομα σχηματίζονται όταν κρύο, ουδέτερο αέριο συγκρούεται με ηλεκτρικά φορτισμένα σωματίδια σε ένα σύννεφο πλάσματος. Τα προκύπτοντα σωματίδια φορτίζονται ουδέτερα, έτσι ώστε να μπορούν να διαφύγουν από τα μαγνητικά πεδία και να σμικρυνθούν στο διάστημα. Η εκπομπή αυτών των σωματιδίων συμβαίνει συχνά στα μαγνητικά πεδία που περιβάλλουν τους πλανήτες.
Συγκεντρώνοντας εικόνες που λαμβάνονται κάθε μισή ώρα, οι επιστήμονες παρήγαγαν ταινίες πλάσματος καθώς παρασύρθηκαν γύρω από τον πλανήτη. Οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν αυτές τις εικόνες για την ανακατασκευή της τρισδιάστατης πίεσης που παράγεται από τα σύννεφα πλάσματος και συμπλήρωσαν αυτά τα αποτελέσματα με πιέσεις πλάσματος που προέρχονται από το φασματόμετρο πλάσματος Cassini. Μόλις οι επιστήμονες καταλάβαιναν την πίεση και την εξέλιξή της, θα μπορούσαν να υπολογίσουν τις σχετικές διαταραχές του μαγνητικού πεδίου κατά μήκος της διαδρομής πτήσης Cassini. Η υπολογιζόμενη διαταραχή πεδίου ταιριάζει τέλεια με το παρατηρημένο μαγνητικό πεδίο "χτυπήματα", επιβεβαιώνοντας την πηγή των ταλαντώσεων πεδίου.
«Όλοι γνωρίζουμε ότι έχουν παρατηρηθεί μεταβαλλόμενες περίοδοι περιστροφής σε pulsars, εκατομμύρια έτη φωτός από το ηλιακό μας σύστημα, και τώρα διαπιστώνουμε ότι ένα παρόμοιο φαινόμενο παρατηρείται εδώ στον Κρόνο», δήλωσε ο Tom Krimigis, κύριος ερευνητής του μαγνητοσφαιρικού οργάνου απεικόνισης , επίσης με έδρα το Εργαστήριο Εφαρμοσμένης Φυσικής και την Ακαδημία Αθηνών, Ελλάδα. «Με όργανα ακριβώς στο σημείο όπου συμβαίνει, μπορούμε να πούμε ότι οι ροές πλάσματος και τα πολύπλοκα τρέχοντα συστήματα μπορούν να καλύψουν την πραγματική περίοδο περιστροφής του κεντρικού σώματος. Έτσι, οι παρατηρήσεις στο ηλιακό μας σύστημα μας βοηθούν να κατανοήσουμε τι παρατηρείται σε μακρινά αστροφυσικά αντικείμενα. "
Πηγή: JPL
