Các nhà khoa học nghiên cứu dữ liệu từ tàu vũ trụ NASA Cass Cassini và Kính viễn vọng Không gian Hubble đã phát hiện ra rằng auroras Saturn hành xử khác với những gì các nhà khoa học đã tin trong 25 năm qua.
Các nhà nghiên cứu, dẫn đầu bởi John Clarke thuộc Đại học Boston, đã tìm thấy hành tinh auroras hành tinh, từ lâu được coi là sự giao thoa giữa Trái đất và Sao Mộc, về cơ bản không giống như những gì được quan sát trên một trong hai hành tinh kia. Nhóm phân tích dữ liệu của Cassini bao gồm Tiến sĩ Frank Crary, một nhà khoa học nghiên cứu tại Viện nghiên cứu Tây Nam ở San Antonio, Texas và Tiến sĩ William Kurth, một nhà khoa học nghiên cứu tại Đại học Iowa, Thành phố Iowa.
Hubble chụp các bức ảnh cực tím của cực quang Sao Thổ trong vài tuần, trong khi thiết bị khoa học sóng vô tuyến và sóng plasma của Cassini ghi lại sự tăng phát xạ vô tuyến từ cùng khu vực, và máy đo quang phổ plasma và máy đo từ kế đo cường độ của cực quang với áp suất của mặt trời gió. Các bộ đo lường này đã được kết hợp để mang lại cái nhìn chính xác nhất về các cực quang Saturn, và vai trò của gió mặt trời trong việc tạo ra chúng. Kết quả sẽ được công bố trong số ra ngày 17 tháng 2 của tạp chí Nature.
Các phát hiện cho thấy auroras Saturn thay đổi theo từng ngày, giống như chúng xảy ra trên Trái đất, di chuyển xung quanh vào một số ngày và đứng yên trên những người khác. Nhưng so với Trái đất, nơi cực quang rực rỡ chỉ kéo dài khoảng 10 phút, Saturn Hồi có thể tồn tại trong nhiều ngày.
Các quan sát cũng cho thấy từ trường Mặt trời và gió mặt trời có thể đóng một vai trò lớn hơn nhiều trong các cực quang Saturn Hồi so với trước đây. Hình ảnh của Hubble cho thấy cực quang đôi khi đứng yên khi hành tinh quay bên dưới, giống như trên Trái đất, nhưng cũng cho thấy các cực quang đôi khi di chuyển cùng với Sao Thổ khi nó quay tròn trên trục của nó, giống như trên Sao Mộc. Sự khác biệt này cho thấy cực quang Sao Thổ được điều khiển một cách bất ngờ bởi từ trường Mặt trời và gió mặt trời, chứ không phải theo hướng của từ trường Gió mặt trời.
Cạn Cả Trái Đất Lốc và Saturn Hồi cực quang được điều khiển bởi sóng xung kích trong gió mặt trời và điện trường cảm ứng, ông Crary nói. Một điều ngạc nhiên lớn là từ trường chìm trong gió mặt trời đóng một vai trò nhỏ hơn tại Sao Thổ.
Tại Trái đất, khi từ trường gió mặt trời hướng về phía nam (ngược với hướng của từ trường Trái đất), từ trường sẽ bị loại bỏ một phần và từ trường là từ hở. Điều này cho phép áp lực gió mặt trời và điện trường vào, và cho phép chúng có tác động mạnh đến cực quang. Nếu từ trường gió mặt trời có thể hướng nam về phía nam, thì từ trường là kín kín và áp lực gió mặt trời và điện trường có thể đi vào. Ở gần Saturn, chúng ta đã thấy một từ trường gió mặt trời không bao giờ mạnh về phía bắc hay phía nam. Hướng của từ trường gió mặt trời didn có ảnh hưởng nhiều đến cực quang. Mặc dù vậy, áp lực gió mặt trời và điện trường vẫn ảnh hưởng mạnh đến hoạt động cực quang, ông Crary nói thêm. Nhìn từ không gian, cực quang xuất hiện dưới dạng một vòng năng lượng bao quanh một vùng cực của hành tinh. Màn hình Auroral được thúc đẩy khi các hạt tích điện trong không gian tương tác với một từ trường của hành tinh và chảy vào bầu khí quyển phía trên. Va chạm với các nguyên tử và phân tử tạo ra các tia năng lượng bức xạ dưới dạng ánh sáng. Sóng vô tuyến được tạo ra bởi các electron khi chúng rơi xuống hành tinh.
Nhóm nghiên cứu đã quan sát thấy rằng mặc dù các thiên thạch Saturn có các đặc điểm chung với các hành tinh khác, nhưng về cơ bản chúng không giống với các hành tinh trên Trái đất hoặc Sao Mộc. Khi cực quang Saturn trở nên sáng hơn và do đó mạnh hơn, vòng năng lượng bao quanh cực co lại theo đường kính. Tại Sao Thổ, không giống như một trong hai hành tinh còn lại, cực quang trở nên sáng hơn trên ranh giới ngày đêm của hành tinh cũng là nơi bão từ tăng cường độ. Vào những thời điểm nhất định, vòng cực quang Saturn Hồi giống như một vòng xoắn ốc, các đầu của nó không được kết nối khi cơn bão từ bao quanh cực.
Các kết quả mới cho thấy một số điểm tương đồng giữa Saturn Hồi và cực quang Trái đất: Sóng vô tuyến dường như được gắn với các điểm cực quang sáng nhất. Kurth Chúng tôi biết rằng ở Trái đất, các sóng vô tuyến tương tự đến từ các vòng cung cực quang sáng chói, và điều tương tự cũng xảy ra ở Sao Thổ, Kurth nói. Sự tương đồng này cho chúng ta biết rằng, ở quy mô nhỏ nhất, vật lý tạo ra các sóng vô tuyến này giống như những gì diễn ra trên Trái đất, bất chấp sự khác biệt về vị trí và hành vi của cực quang.
Bây giờ với Cassini trên quỹ đạo quanh Sao Thổ, nhóm nghiên cứu sẽ có thể có cái nhìn trực tiếp hơn về cách tạo ra hành tinh auroras hành tinh. Tiếp theo, họ sẽ thăm dò làm thế nào từ trường Sun Sun có thể cung cấp năng lượng cho các thiên thạch Saturn và tìm hiểu thêm chi tiết về vai trò của gió mặt trời. Hiểu về từ trường Saturn, là một trong những mục tiêu khoa học chính của sứ mệnh Cassini.
Để biết những hình ảnh và thông tin mới nhất về nhiệm vụ Cassini-Huygens, hãy truy cập http://saturn.jpl.nasa.gov và http://www.nasa.gov/cassini.
Nhiệm vụ Cassini-Huygens là một nhiệm vụ hợp tác của NASA, Cơ quan Vũ trụ Châu Âu và Cơ quan Vũ trụ Ý. Phòng thí nghiệm Động cơ phản lực, một bộ phận của Viện Công nghệ California ở Pasadena, quản lý sứ mệnh cho Văn phòng Khoa học Vũ trụ của NASA, Washington, D.C.
Nguồn gốc: Bản tin NASA / JPL
