Para saintis yang mengkaji data dari kapal angkasa Cassini NASA dan Teleskop Angkasa Hubble telah mendapati bahawa aura Saturnus berperilaku berbeza daripada yang dipercayai para saintis selama 25 tahun terakhir.
Para penyelidik, yang diketuai oleh John Clarke dari Boston University, mendapati aura planet ini, yang lama dianggap sebagai persilangan antara Bumi dan Musytari, pada dasarnya tidak seperti yang diperhatikan di salah satu daripada dua planet lain. Pasukan yang menganalisis data Cassini termasuk Dr. Frank Crary, seorang saintis penyelidikan di Southwest Research Institute di San Antonio, Texas, dan Dr William Kurth, seorang saintis penyelidikan di University of Iowa, Iowa City.
Hubble mengambil gambar ultraviolet aurora Saturnus selama beberapa minggu, sementara instrumen sains gelombang radio dan plasma Cassini mencatat peningkatan pelepasan radio dari wilayah yang sama, dan instrumen spektrometer plasma dan magnetometer Cassini mengukur intensiti aurora dengan tekanan suria angin. Set pengukuran ini digabungkan untuk memberikan gambaran paling tepat mengenai aura Saturnus dan peranan angin suria dalam menghasilkannya. Hasilnya akan diterbitkan dalam edisi 17 Februari jurnal Nature.
Hasil kajian menunjukkan bahawa aura Saturnus berbeza dari hari ke hari, seperti yang berlaku di Bumi, bergerak pada beberapa hari dan tetap diam pada yang lain. Tetapi dibandingkan dengan Bumi, di mana pencerahan aurora yang dramatik hanya berlangsung sekitar 10 minit, Saturnus dapat bertahan selama berhari-hari.
Pemerhatian juga menunjukkan bahawa medan magnet Matahari dan angin suria mungkin memainkan peranan yang lebih besar dalam aura Saturnus daripada yang diduga sebelumnya. Gambar Hubble menunjukkan bahawa aura kadang-kadang tetap diam ketika planet berputar di bawahnya, seperti di Bumi, tetapi juga menunjukkan bahawa aura kadang-kadang bergerak bersama dengan Saturnus ketika berputar pada paksinya, seperti di Musytari. Perbezaan ini menunjukkan bahawa aura Saturnus didorong dengan cara yang tidak dijangka oleh medan magnet Matahari dan angin suria, bukan oleh arah medan magnet angin suria.
"Kedua-dua aura Bumi dan Saturnus didorong oleh gelombang kejutan di angin suria dan medan elektrik yang disebabkan," kata Crary. "Satu kejutan besar adalah bahawa medan magnet yang tertanam di angin suria memainkan peranan yang lebih kecil di Saturnus."
Di Bumi, ketika medan magnet angin matahari menunjuk ke arah selatan (bertentangan dengan arah medan magnet Bumi), medan magnet sebahagiannya terbatal, dan magnetosfera "terbuka". Ini membiarkan tekanan angin suria dan medan elektrik masuk, dan memungkinkan mereka memberi kesan kuat pada aurora. Sekiranya medan magnet angin suria tidak ke arah selatan, magnetosfera "tertutup" dan tekanan angin suria dan medan elektrik tidak dapat masuk. "Berhampiran Saturnus, kita melihat medan magnet angin suria yang tidak pernah kuat di utara atau selatan. Arah medan magnet angin suria tidak banyak mempengaruhi aurora. Walaupun begitu, tekanan angin suria dan medan elektrik masih mempengaruhi aktiviti auroral, ”tambah Crary. Dilihat dari angkasa, aurora muncul sebagai cincin tenaga yang mengelilingi kawasan kutub planet. Paparan auroral didorong ketika zarah-zarah bermuatan di ruang berinteraksi dengan magnetosfera planet dan mengalir ke atmosfera atas. Perlanggaran dengan atom dan molekul menghasilkan kilatan tenaga berseri dalam bentuk cahaya. Gelombang radio dihasilkan oleh elektron ketika mereka jatuh ke arah planet ini.
Pasukan itu memerhatikan bahawa walaupun aura Saturnus mempunyai ciri-ciri dengan planet lain, pada dasarnya tidak seperti yang ada di Bumi atau Musytari. Apabila aura Saturnus menjadi lebih terang dan lebih kuat, cincin tenaga yang mengelilingi tiang mengecil diameternya. Pada Saturnus, tidak seperti kedua planet lain, aurora menjadi lebih terang pada sempadan siang-malam planet ini yang juga di mana ribut magnetik meningkat dalam intensiti. Pada masa-masa tertentu, cincin auroral Saturnus lebih menyerupai lingkaran, hujungnya tidak bersambung ketika ribut magnet mengelilingi tiang.
Hasil baru menunjukkan beberapa persamaan antara aurora Saturnus dan Bumi: Gelombang radio nampaknya terkait dengan tempat auroral yang paling terang. "Kami tahu bahawa di Bumi, gelombang radio yang serupa berasal dari busur auroral yang terang, dan yang sama juga berlaku di Saturnus," kata Kurth. "Kesamaan ini memberitahu kita bahawa, pada skala terkecil, fizik yang menghasilkan gelombang radio ini sama seperti yang terjadi di Bumi, terlepas dari perbezaan lokasi dan tingkah laku aurora."
Sekarang dengan Cassini di orbit sekitar Saturnus, pasukan akan dapat melihat secara langsung bagaimana aura planet dihasilkan. Mereka seterusnya akan menyiasat bagaimana medan magnet Matahari dapat memacu aurora Saturnus dan mengetahui lebih banyak perincian mengenai apa peranan angin suria. Memahami magnetosfera Saturnus adalah salah satu tujuan sains utama misi Cassini.
Untuk gambar dan maklumat terkini mengenai misi Cassini-Huygens, lawati http://saturn.jpl.nasa.gov dan http://www.nasa.gov/cassini.
Misi Cassini-Huygens adalah misi kerjasama NASA, Agensi Angkasa Eropah dan Badan Angkasa Itali. Jet Propulsion Laboratory, bahagian Institut Teknologi California di Pasadena, menguruskan misi untuk Pejabat Sains Angkasa NASA, Washington, D.C.
Sumber Asal: Siaran Berita NASA / JPL
