Flash Dance: Saturnian Auroras Ebb og Flow Sync med Planetens Radio Pulses


rom

Interplanetarisk sleuthing av et tagte lag av romfartøy har avslørt en ny sammenheng mellom de glødende ultraviolette aurorene ved Saturns poler og planetens mystiske radioemisjoner. Som Saturns kilometrisk stråling (så kjent fordi radioemisjonens bølgelengder er målt i kilometer), eller SKR, kommer fra gigantiske planeten, svinger intensiteten hver 10. 5 tim

Interplanetarisk sleuthing av et tagte lag av romfartøy har avslørt en ny sammenheng mellom de glødende ultraviolette aurorene ved Saturns poler og planetens mystiske radioemisjoner.
Som Saturns kilometrisk stråling (så kjent fordi radioemisjonens bølgelengder er målt i kilometer), eller SKR, kommer fra gigantiske planeten, svinger intensiteten hver 10. 5 timer, nesten i samklang med planets rotasjon. Faktisk var lengden på radiosyklusen en gang tatt for å representere rotasjonsperioden på planeten. (På gassgiganter som Saturn, hvor det ikke er noen overflate å snakke om, er det ikke noe trivielt å bestemme rotasjonshastigheten.) Men varigheten av en SKR-syklus viste seg senere å variere med flere minutter gjennom årene, mens en planets rotasjonshastighet skulle forblir nesten konstant på slike korte tidsrammer.
Ved hjelp av radiomålinger tatt av Cassini-romfartøyet, som har undersøkt Saturnian-systemet siden 2004, sammen med ultraviolett auroral observasjoner fra det jordbølgende Hubble-romteleskopet, så Jonathan Nichols og hans kolleger en periodisk pulsering i auroral kraften som matcher ebbenen og strøm av den såkalte SKR. Nichols, en forskningsassistent i Radio og Space Plasma Physics Group ved University of Leicester i England, og hans kollegaer rapporterte at de fant 6 august i Geophysical Research Letters . Forståelse av de to fenomenene, som begge er produsert av samspill mellom ladede partikler og planetens magnetfelt, kan bidra til å forklare variasjonene i timing av radiopulser og å kaste lys over Saturns geomagnetiske arbeid. Den fullstendige kompleksiteten av samspillet mellom Saturns magnetosfære, dens planetariske rotasjon og ladede partikler, inkludert solens vind, er ikke godt forstått.
Auroras oppstår fra virkningen av strømmer av ladede partikler inn i en planetens atmosfære; fenomenene forekommer ved polene fordi magnetfelt linjer konvergerer der, effektivt styrer ladede partikler inn i atmosfæren. På jorden er auraene (kjent som de nordlige og sørlige lysene) primært drevet av solvind, men det ser ut til å være andre faktorer i spill på Saturn, sier studieleder John Clarke, en astrofysiker ved Boston University. "Det neste spørsmålet er hva som produserer de ladede partiklene, " sier Clarke. "Det er fortsatt ganske usikkert når det gjelder Saturn."
Den sterke koblingen mellom Saturnian auroras og stråling er ikke helt overraskende, forteller William Kurth, en forsker i fysikk og astronomi avdeling ved University of Iowa, som ikke bidro til den nye studien. "Jeg liker å tenke på disse radioutslippene som bare en langbølgelengdeutslipp, langt lenger enn optiske bølgelengder, som er bundet opp med de samme prosessene som produserer aurorene, sier Kurth. Kilometrisk stråling, legger han til, antas å følge av elektroner akselerert av elektriske felt i planetens magnetosfære, og disse elektriske feltene bidrar også til generasjonen av polar aurorene.
Tross alt er det funnet lignende forbindelser mellom jordens aurorer og jordbaserte radioemisjoner. "Vi har trodd på studier her på Jorden at det skulle være en god sammenheng mellom disse kilometriske radioutslippene fra aurorene og aurorene selv, " sier Kurth. "Årsaken til at dette ikke er fastslått [for Saturn] før dette papiret er at data ikke har vært tilgjengelig."
En rekke studier har vist at SKR-utslippene og planetens aurorer stammer fra samme breddegrader og synes generelt korrelert i intensitet. Men etablering av en regelmessig, periodisk oppførsel av aurorene i likhet med radiobølgene krevde år med data, sier Clarke. "Det nye stykket her er at UV-Aurora ikke har blitt observert å pulsere i måten radioemisjonene gjør, " sier Clarke.
Å få en solid kropp med data ved hjelp av Hubble kan være en vanskelig bedrift; Sikring av observasjon av tid på det banebrytende teleskopet er en svært konkurransedyktig innsats. Men i en serie Hubble-kampanjer mellom 2005 og 2009 utarbeidet Nichols og hans kollegaer nok bilder for å vise at auroralaktiviteten på planens poler har en tendens til å toppe synkront med intensiteten til SKR. "Jon [Nichols] måtte se på år med data for å trekke det resultatet ut av det, " sier Clarke.

"Jesu evangeliums ektemann" vist å være ekte i testSecretive Bezos-Funded Group avslører Spacecraft Plan DetaljerGiant Antarctic Ice Shelf Crack truer med å bli et massivt isbergHurtigvoksende hav som er satt for å frigjøre varme inn i atmosfærenNye EPA-bensinregler hjelper presidentens klimagruppeVellykket malariavaksine viser også effektive hos spedbarnForskere lager ny solcelle4 nye innovasjoner for å energisere verden