Полярное сияние на Сатурне

Ученые заняты анализом некоторых окончательных данных, отправленных с космического аппарата Кассини, который находился на орбите Сатурна более 13 лет до конца своей миссии в сентябре 2017 года.

На последнем этапе своего путешествия Кассини был выведен на особенную орбиту, проходящую между Сатурном и его кольцами, что максимально приблизило его к Сатурну. Это позволило ученым получить изображения полярных сияний Сатурна в беспрецедентном разрешении.

Новые наблюдения подробно изложены в двух новых исследованиях, опубликованных в изданиях Geophysical Research Letters и JGR: Space Physics.

Полярные сияния Сатурна генерируются взаимодействием солнечного ветра, потока энергичных частиц, испускаемых Солнцем, с быстро вращающимся магнитным полем Сатурна. Они расположены в полярных регионах планеты и известны своей высокой динамичностью, часто они бывают пульсирующими и вспыхивающими, когда в плазменной среде планеты происходят различные динамические процессы.

«Последний набор изображений крупным планом дает нам уникальные высокодетализированные виды небольших структур, которые нельзя было различить в предыдущих наблюдениях Кассини или космического телескопа Хаббла. У нас есть некоторые идеи относительно их происхождения, но предстоит еще много анализа» — говорят ученые.

Одних только спутниковых снимков вряд ли будет достаточно, чтобы разгадать тайны сияния — энергетические частицы, вызывающие яркие световые шоу вокруг полюсов Сатурна, возникают далеко от поверхности планеты, где линии магнитного поля закручиваются и облака плазмы взаимодействуют друг с другом. Кассини иногда врезался в поток частиц на границе полярных сияний с магнитосферой.

Первый анализ измерений частиц космическим аппаратом, зарегистрированных в эти времена, показал, что сияния Сатурна, как и Юпитера, генерируются гораздо более энергичными частицами, чем на Земле. Тем не менее, основные физические механизмы, кажется, показывают сходство между всеми тремя.

Несмотря на то, что миссия Кассини завершена, предоставленные ей данные остаются полными сюрпризов и будут по-прежнему помогать исследователям понять работу гигантских планетных сияний на полюсах, особенно в сочетании с наблюдениями Юноны за магнитосферой Юпитера.

A. Bader et al, The morphology of Saturn’s aurorae observed during the Cassini Grand Finale, Geophysical Research Letters (2019). DOI: 10.1029/2019GL085800

A. Bader et al. Energetic Particle Signatures Above Saturn’s Aurorae, JGR: Space Physics (2019). First published: 22 December 2019 doi.org/10.1029/2019JA027403