מהודעה לעיתונות של JPL:
ניתוח חדש המבוסס על נתונים מחללית קאסיני של נאס"א מגלה קשר סיבתי בין אותות מסתוריים ותקופתיים מהשדה המגנטי של שבתאי לבין פיצוצים של גז חם ומיונן, המכונה פלזמה, סביב כדור הארץ.
מדענים גילו שענני פלזמה אדירים פורחים מעת לעת סביב סטורן ומתנועעים סביב כדור הארץ כמו עומס כביסה לא מאוזן במחזור הסחרור. התנועה של פלזמה לוהטת זו מייצרת חתימה חוזרת ונשנית "חבטה" במדידות הסביבה המגנטית המסתובבת של שבתאי ומסייעת להמחיש מדוע מדענים התקשו כל כך קשה למדוד את אורך היום בשבתאי.
"זוהי פריצת דרך שעשויה להצביע על מקורן של התקופות המשתנות באופן מסתורי המעיבות על תקופת הסיבוב האמיתית של סטורן," אמר פונטוס ברנדט, המחבר הראשי בעיתון ומדען צוות קאסיני, שהוקם באוניברסיטת ג'ונס הופקינס לפיזיקה יישומית. מעבדה בלורל, ד"ר. "השאלה הגדולה כעת היא מדוע הפיצוצים הללו מתרחשים מעת לעת."
הנתונים מראים כיצד זריקות פלזמה, זרמים חשמליים והשדה המגנטי של שבתאי - תופעות בלתי נראות לעין האנושית - שותפות לכוריאוגרפיה מורכבת. פיצוצי פלזמה תקופתיים יוצרים איים של לחץ המסתובבים סביב שבתאי. איי הלחץ "מנפחים" את השדה המגנטי.
ניתן לראות אנימציה חדשה המציגה את ההתנהגות המקושרת באתר קאסיני.
ההדמיה מראה כיצד פלזמה חמה בלתי נראית במגנטוספרה של שבתאי - הבועה המגנטית סביב כדור הארץ - מתפוצצת ומעוותת קווי שדה מגנטי בתגובה ללחץ. המגנטוספירה של שבתאי אינה בועה מושלמת מכיוון שהיא מפוצצת בחוזקה של רוח השמש, המכילה חלקיקים טעונים הזורמים מהשמש.
כוחה של רוח השמש מותח את השדה המגנטי של הצד של סטורן הפונה הרחק מהשמש לכדי מה שמכונה זנב מגנט. נראה כי התמוטטות הזנב המגנט בועטת בתהליך הגורם להתפרצות הפלזמה החמה, אשר בתורו מנפח את השדה המגנטי במגנטוספרה הפנימית.
מדענים עדיין בודקים מה גורם לקרסול המגנט של סאטורן להתמוטט, אך יש אינדיקציות חזקות לפלזמה קרה וצפופה שמקורו בירח של שבתאי אנצ'אלדוס מסתובבת עם שבתאי. כוחות צנטריפוגלים מותחים את השדה המגנטי עד שחלק מהזנב קופץ לאחור.
הגב המתנפץ מחמם את הפלזמה סביב שבתאי והפלזמה המחוממת נלכדת בשדה המגנטי. הוא מסתובב סביב כדור הארץ באיים במהירות של כמאה ק"מ לשנייה (200,000 קמ"ש). באותה דרך שמערכות לחץ גבוה ונמוך בכדור הארץ גורמות לרוחות, הלחצים הגבוהים של החלל גורמים לזרמים חשמליים. זרמים גורמים לעיוותים בשדה מגנטי.
אות רדיו המכונה קרינה קילומטרית של שבתאי, בו השתמשו המדענים כדי להעריך את אורך היום בשבתאי, קשור באופן הדוק להתנהגות השדה המגנטי של שבתאי. מכיוון שלסטורן אין שום משטח או נקודה קבועה כדי לעלות על קצב הסיבוב שלו, המדענים הסיקו את קצב הסיבוב מתזמון הפסגות בסוג זה של פליטת רדיו, ההנחה היא שזינוק בכל סיבוב של כדור הארץ. שיטה זו עבדה עבור צדק, אך האותות של סטורן השתנו. המדידות מתחילת שנות השמונים שצילמו חללית וויאג'ר של נאס"א, נתונים שהושגו בשנת 2000 על ידי משימת ה- ESA / NASA יוליסס, ונתוני קאסיני משנת 2003 ועד היום שונים זה מזה במידה קטנה, אך משמעותית. כתוצאה מכך, המדענים אינם בטוחים כמה זמן יום שבתאי.
"מה שחשוב בעבודה החדשה הזו הוא שמדענים מתחילים לתאר את מערכות היחסים הגלובליות והסיבתיות בין כמה מהכוחות המורכבים והבלתי נראים שמעצבים את סביבת שבתאי", אמרה מרסיה ברטון, מדעי חוקרי שדות קאסיני וחלקיקים במעבדת ההנעה סילונית של נאס"א. , פסדינה, קליפורניה. "התוצאות החדשות עדיין לא נותנות לנו את האורך של יום שבתאי, אבל הן נותנות לנו רמזים חשובים להתחיל להבין את זה. אורך יום שבתאי, או קצב הסיבוב של שבתאי, חשוב לקביעת המאפיינים הבסיסיים של סטורן, כמו מבנה הפנים שלו ומהירות הרוחות שלו. "
הפלזמה אינה נראית לעין האנושית. אולם המצלמה היונית והנייטרלית שבכלי ההדמיה המגנטוספרית של קאסיני מספקת מבט תלת מימדי באמצעות גילוי אטומים ניטרליים אנרגטיים הנפלטים מענני הפלזמה סביב שבתאי. אטומים ניטרליים אנרגטיים נוצרים כאשר גז ניטרלי קר מתנגש עם חלקיקים טעונים חשמליים בענן פלזמה. החלקיקים המתקבלים טעונים ניטרלית, כך שהם מסוגלים להימלט משדות מגנטיים ולהתרחק מהחלל. פליטת חלקיקים אלה מתרחשת לעתים קרובות בשדות המגנטיים סביב כוכבי הלכת.
על ידי מיתרי תמונות שהתקבלו כל חצי שעה, הפיקו מדענים סרטי פלזמה בזמן שנסחף סביב כדור הארץ. מדענים השתמשו בתמונות אלה כדי לשחזר את הלחץ התלת-ממדי המיוצר על ידי ענני הפלזמה, והשלימו את התוצאות עם לחצי פלזמה הנגזרים מספקטרומטר הפלזמה של קאסיני. ברגע שהמדענים הבינו את הלחץ ואת התפתחותו, הם יכלו לחשב את הפרעות השדה המגנטי הנלוות לאורך מסלול הטיסה של קאסיני. הפרעה בשדה המחושב התאימה את "השבטות" לשדה המגנטי שנצפה בצורה מושלמת, ומאשרת את מקור תנודות השדה.
"כולנו יודעים שתקופות סיבוב משתנות נצפו בפולסים, מיליוני שנות אור ממערכת השמש שלנו, וכעת אנו מגלים שתופעה דומה נצפתה ממש כאן בשבתאי," אמר טום קרימיגיס, החוקר הראשי של מכשיר ההדמיה המגנטוספרי. , מבוסס גם במעבדה לפיזיקה יישומית ובאקדמיה לאתונה, יוון. "עם מכשירים ממש במקום בו זה קורה, אנו יכולים לדעת שזרימת פלזמה ומערכות זרם מורכבות יכולות להסוות את תקופת הסיבוב האמיתית של הגוף המרכזי. כך תצפיות במערכת השמש שלנו עוזרות לנו להבין את מה שנראה בעצמים אסטרופיזיים רחוקים. "
מקור: JPL
