Cząsteczki elektronu odlatują z rejonu polarnego Saturna. Kliknij, aby powiększyć
Zorza na Ziemi ma miejsce, gdy wiatr słoneczny oddziałuje z polem magnetycznym naszej planety; elektrony są przyspieszane w dół do atmosfery i widzimy ładne światła na niebie. Na Saturnie; proces ten przebiega jednak również w drugą stronę. Większość elektronów jest przyspieszana w dół, ale inne idą w przeciwnym kierunku, z dala od planety.
Światła polarne są fascynujące do oglądania na Ziemi. Na innych planetach mogą być również spektakularne. Naukowcy z Instytutu Badań Układu Słonecznego im. Maxa Plancka w Katlenberg, Lindau, Niemcy, obserwowali teraz region polarny Saturna za pomocą spektrometru cząstek MIMI na sondzie kosmicznej Cassini. Odkryli, że elektrony są nie tylko przyspieszane w kierunku planety, ale także z dala od niej (Nature, 9 lutego 2006 r.).
Widzimy światła polarne na Ziemi, gdy elektrony nad atmosferą są przyspieszane w dół. Zapalają się, gdy uderzą w górną atmosferę. Kilka lat temu naukowcy odkryli, że elektrony wewnątrz regionu polarnego można również przyspieszyć od Ziemi - to znaczy „do tyłu”. Te antyplanetarne elektrony nie powodują rozświetlenia nieba, a naukowcy zastanawiają się, skąd pochodzą.
Do tej pory nie było również jasne, czy antyplanetarne elektrony występują tylko na Ziemi. Międzynarodowy zespół kierowany przez Joachima Saura z Uniwersytetu w Kolonii odkrył teraz elektrony na Saturnie, które są przyspieszane „do tyłu” - to znaczy w kierunku antyplanetarnym. Cząstki te zostały zmierzone za pomocą „Magnetospheric Imaging Instruments” (MIMI) na sondzie kosmicznej Cassini firmy NASA. Jeden z czujników tych instrumentów, „Niskoenergetyczny magnetosferyczny system pomiarowy” (LEMMS), został opracowany i zbudowany przez naukowców z Instytutu Badań Układu Słonecznego im. Maxa Plancka.
Obrót sondy kosmicznej pomógł badaczom określić kierunek, liczbę i siłę promieni elektronowych. Porównali te wyniki z zapisami regionu polarnego i globalnym modelem pola magnetycznego Saturna. Okazało się, że obszar światła polarnego bardzo dobrze pasował do najniższego punktu linii pola magnetycznego, w którym mierzono promienie elektronowe.
Ponieważ promień elektronowy jest silnie zogniskowany (przy kącie rozproszenia wiązki mniejszym niż 10 stopni), naukowcy byli w stanie ustalić, gdzie leży jego źródło: gdzieś powyżej regionu polarnego, ale w odległości maksymalnie pięciu promieni Saturna. Ponieważ promienie elektronów mierzone na Ziemi, Jowiszu i Saturnie są tak podobne, wydaje się, że musi istnieć jakiś fundamentalny proces tworzenia światła polarnego.
Dokonując tych pomiarów, Norbert Krupp i jego koledzy Andreas Lagg i Elias Roussos z Instytutu Badań Układu Słonecznego Maxa Plancka ściśle współpracowali z naukowcami z Instytutu Geofizyki i Meteorologii na Uniwersytecie w Kolonii oraz Laboratorium Fizyki Stosowanej Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa w Baltimore . Amerykańscy naukowcy pod przewodnictwem Toma Krimigisa są odpowiedzialni za obsługę i koordynację instrumentu na sondzie kosmicznej Cassini.
Oryginalne źródło: Towarzystwo Maxa Plancka
