Gdy statek kosmiczny Cassini NASA zbliżył się do Saturna w lipcu zeszłego roku, znalazł dowody na to, że błyskawica na Saturnie jest około milion razy silniejsza niż błyskawica na Ziemi.
To tylko jedno z wielu odkryć Cassiniego, które fizyk z kosmosu z Uniwersytetu Iowa, Don Gurnett, zaprezentuje w artykule, który zostanie opublikowany w czwartek, 16 grudnia, w Science Express, internetowej wersji czasopisma Science, oraz w wystąpieniu, które zostanie wygłoszone w piątek, 17 grudnia na spotkaniu American Geophysical Union w San Francisco.
Inne ustalenia obejmują:
–Cassini uderzył w cząsteczki pyłu, gdy przemierzał pierścienie Saturna.
–Rozmowa rotacji radiowej Saturna jest różna.
Porównanie niesamowicie silnej błyskawicy Saturna i błyskawicy Ziemi rozpoczęło się kilka lat temu, gdy sonda Cassini przygotowała się do podróży na Saturna, przelatując obok Ziemi, by otrzymać impuls grawitacyjny. W tym czasie Cassini zaczął wykrywać sygnały radiowe z pioruna ziemskiego w odległości 89 200 kilometrów od powierzchni Ziemi. W przeciwieństwie do tego, gdy Cassini zbliżyła się do Saturna, zaczął on wykrywać sygnały radiowe z pioruna około 161 milionów kilometrów od planety. „Oznacza to, że sygnały radiowe z pioruna Saturna są milion razy silniejsze niż pioruny Ziemi. To dla mnie zadziwiające! ” mówi Gurnett, który zauważa, że niektóre sygnały radiowe zostały połączone z systemami burzowymi obserwowanymi przez przyrząd do obrazowania Cassini.
Błyskawice Ziemi są powszechnie wykrywane w radiach AM, technika podobna do tej stosowanej przez naukowców monitorujących sygnały z Cassini.
Jeśli chodzi o pierścienie Saturna, Gurnett mówi, że radio Cassini i instrument nauki fal plazmowych (RPWS) wykryły dużą liczbę uderzeń pyłu na statek kosmiczny. Gurnett i jego zespół naukowy odkryli, że gdy Cassini zbliżył się do przelotu nadlatującego pierścienia, prędkość uderzenia zaczęła gwałtownie wzrastać na około dwie minuty przed przekroczeniem płaszczyzny pierścienia, a następnie osiągnęła szczyt ponad 1000 na sekundę prawie dokładnie w czasie pierścienia przelot samolotem i ostatecznie spadł do wcześniej istniejących poziomów około dwóch minut później. Gurnett zauważa, że cząstki są prawdopodobnie dość małe, mają zaledwie kilka mikronów średnicy, w przeciwnym razie uszkodziłyby statek kosmiczny.
Wreszcie zaskakujące były zmiany w prędkości obrotowej radia Saturna. W oparciu o ponad rok pomiarów Cassiniego szybkość wynosi 10 godzin 45 minut i 45 sekund, plus minus 36 sekund. To około sześć minut dłużej niż wartość zarejestrowana przez Voyager 1 i 2 flybys Saturna w latach 1980-81. Naukowcy używają prędkości rotacji emisji radiowych z gigantycznych planet gazowych, takich jak Saturn i Jowisz, do określania prędkości rotacji samych planet, ponieważ planety nie mają stałych powierzchni i są pokryte chmurami, co uniemożliwia bezpośrednie pomiary wizualne.
Gurnett sugeruje, że zmiana prędkości obrotu radia jest trudna do wyjaśnienia. „Saturn jest wyjątkowy, ponieważ jego oś magnetyczna jest prawie dokładnie wyrównana z osią obrotu. Oznacza to, że w polu magnetycznym nie ma drgań indukowanych obrotowo, więc musi istnieć jakiś efekt wtórny kontrolujący emisję radiową. Mamy nadzieję, że uda nam się to utrwalić w ciągu najbliższych czterech do ośmiu lat misji Cassini. ”
Jeden z możliwych scenariuszy zaproponowano prawie 20 lat temu. Pisząc w „Geophysical Research Letters” z maja 1985 r. Alex J. Dessler, starszy naukowiec z Lunar and Planetary Laboratory, University of Arizona, argumentował, że pola magnetyczne gazowych planet olbrzymich, takich jak Saturn i Jowisz, są bardziej jak słońce niż Ziemia. Pole magnetyczne Słońca nie obraca się jako ciało stałe. Zamiast tego okres rotacji zmienia się w zależności od szerokości geograficznej. Komentując wcześniej w tym roku pracę Gurnetta i jego zespołu, Dessler powiedział: „To odkrycie jest bardzo znaczące, ponieważ pokazuje, że idea sztywno wirującego pola magnetycznego jest błędna. Pole magnetyczne Saturna ma więcej wspólnego ze słońcem niż z Ziemią. Pomiar można interpretować jako pokazujący, że część pola magnetycznego Saturna, która kontroluje emisję radiową, przesunęła się na większą szerokość geograficzną w ciągu ostatnich dwóch dekad. ”
Dźwięki radiowe rotacji Saturna - przypominające bicie serca - i inne dźwięki kosmosu można usłyszeć na stronie internetowej Gurnett: http://www-pw.physics.uiowa.edu/space-audio
Cassini, niosąc 12 instrumentów naukowych, 30 czerwca 2004 r. Stał się pierwszym statkiem kosmicznym, który okrążył Saturna i rozpoczął czteroletnie badania planety, jej pierścieni i 31 znanych księżyców. Statek kosmiczny o wartości 1,4 miliarda dolarów jest częścią misji Cassini-Huygens o wartości 3,3 miliarda dolarów, która obejmuje sondę Huygens, sześcioinstrumentową sondę Europejskiej Agencji Kosmicznej, która ma wylądować na Tytanie, największym księżycu Saturna, w styczniu 2005 roku.
Misja Cassini-Huygens to wspólny projekt NASA, Europejskiej Agencji Kosmicznej i Włoskiej Agencji Kosmicznej. JPL, oddział California Institute of Technology, Pasadena, Kalifornia, zarządza misją Cassini-Huygens dla NASA Office of Space Science, Waszyngton, D.C. JPL zaprojektowało, opracowało i zmontowało orbitera Cassini. Najnowsze zdjęcia i informacje o misji Cassini-Huygens znajdują się na stronie: http://www.nasa.gov/cassini.
Oryginalne źródło: UI News Release
