Các hạt electron đang bay ra khỏi vùng cực Saturn. Nhấn vào đây để phóng to
Cực quang trên Trái đất xảy ra khi gió mặt trời tương tác với từ trường của hành tinh của chúng ta; các electron được gia tốc xuống bầu khí quyển và chúng ta thấy những ánh sáng đẹp trên bầu trời. Trên sao Thổ; tuy nhiên, quá trình này cũng đi ngược lại. Hầu hết các điện tử được tăng tốc xuống, nhưng những người khác đi theo hướng ngược lại, cách xa hành tinh.
Ánh sáng cực hấp dẫn khi nhìn vào Trái đất. Trên các hành tinh khác, chúng cũng có thể ngoạn mục. Các nhà khoa học thuộc Viện nghiên cứu hệ mặt trời Max Planck ở Katlenberg, Lindau, Đức, hiện đã quan sát vùng cực của Sao Thổ bằng cách sử dụng máy quang phổ hạt MIMI, trên Máy dò không gian Cassini. Họ đã phát hiện ra các electron không chỉ được gia tốc về phía hành tinh mà còn cách xa nó (Thiên nhiên, ngày 9 tháng 2 năm 2006).
Chúng ta có thể thấy ánh sáng cực trên Trái đất khi các electron phía trên bầu khí quyển được tăng tốc xuống dưới. Chúng sáng lên khi chúng chạm vào bầu khí quyển phía trên. Vài năm trước, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng các electron bên trong vùng cực cũng có thể được gia tốc ra khỏi Trái đất - nghĩa là, ngược lại. Những electron chống hành tinh này không làm cho bầu trời sáng lên và các nhà khoa học đã rất bối rối về cách chúng bắt nguồn.
Cho đến bây giờ người ta cũng chưa rõ liệu các electron chống hành tinh chỉ xảy ra trên Trái đất. Một nhóm quốc tế do Joachim Saur dẫn đầu tại Đại học Cologne hiện đã tìm thấy các điện tử trên Sao Thổ được tăng tốc ngược về phía trước - nghĩa là theo hướng chống hành tinh. Những hạt này được đo bằng cách sử dụng dụng cụ chụp ảnh từ trường vũ trụ (MIMI) của NASA trên tàu thăm dò không gian Cassini của NASA. Một trong những thiết bị cảm biến này, Hệ thống đo lường từ trường năng lượng thấp, LNHMS (LEMMS), được phát triển và chế tạo bởi các nhà khoa học tại Viện nghiên cứu hệ mặt trời Max Planck.
Vòng quay của đầu dò không gian giúp các nhà nghiên cứu xác định hướng, số lượng và cường độ của các tia điện tử. Họ đã so sánh các kết quả này với các bản ghi của vùng cực và mô hình toàn cầu của từ trường Saturn. Hóa ra, vùng ánh sáng cực trùng khớp rất tốt với điểm thấp nhất của các đường sức từ trong đó các tia điện tử được đo.
Do tia điện tử tập trung mạnh (với góc chùm tia lan rộng dưới 10 độ), các nhà khoa học đã có thể xác định được nguồn của nó nằm ở đâu: ở đâu đó trên vùng cực, nhưng bên trong khoảng cách tối đa năm bán kính của Sao Thổ. Do các tia điện tử đo được trên Trái đất, Sao Mộc và Sao Thổ rất giống nhau, nên có vẻ như phải có một số quá trình cơ bản làm cơ sở cho việc tạo ra ánh sáng cực.
Thực hiện các phép đo này, Norbert Krupp và các đồng nghiệp Andreas Lagg và Elias Roussos từ Viện nghiên cứu hệ mặt trời Max Planck đã làm việc chặt chẽ với các nhà khoa học từ Viện địa vật lý và khí tượng học tại Đại học Cologne và Phòng thí nghiệm vật lý ứng dụng của Đại học Johns Hopkins ở Baltimore . Các nhà khoa học Hoa Kỳ do Tom Krimigis dẫn đầu chịu trách nhiệm phục vụ và điều phối thiết bị trên tàu thăm dò vũ trụ Cassini.
Nguồn gốc: Xã hội Max Planck
