Dari siaran akhbar JPL:
Analisis baru berdasarkan data dari kapal angkasa Cassini NASA mendapati hubungan kausal antara isyarat berkala yang misterius dari medan magnet Saturnus dan letupan gas terionisasi panas, yang dikenali sebagai plasma, di seluruh planet ini.
Para saintis mendapati bahawa awan plasma yang besar berkala di sekitar Saturnus dan bergerak mengelilingi planet ini seperti beban cucian yang tidak seimbang pada putaran putaran. Pergerakan plasma panas ini menghasilkan tanda "berulang" dalam pengukuran persekitaran magnet berputar Saturnus dan membantu menggambarkan mengapa para saintis mengalami kesukaran mengukur panjang sehari pada waktu Saturnus.
"Ini adalah satu kejayaan yang dapat menunjukkan kita kepada asal usul berkala yang berubah secara misterius yang mengaburkan tempoh putaran sebenar Saturnus," kata Pontus Brandt, pengarang utama di makalah itu dan seorang saintis pasukan Cassini yang berpusat di Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory in Laurel, Md. "Persoalan besar sekarang ialah mengapa letupan ini berlaku secara berkala."
Data menunjukkan bagaimana suntikan plasma, arus elektrik dan medan magnet Saturnus - fenomena yang tidak dapat dilihat oleh mata manusia - adalah rakan koreografi yang rumit. Letupan plasma berkala membentuk pulau tekanan yang berputar di sekitar Zuhal. Pulau tekanan "mengembang" medan magnet.
Animasi baru yang menunjukkan tingkah laku yang berkaitan dapat dilihat di laman web Cassini.
Visualisasi menunjukkan bagaimana plasma panas yang tidak dapat dilihat di magnetosfer Saturnus - gelembung magnet di seluruh planet - meletup dan memutarbelitkan garis medan magnet sebagai tindak balas terhadap tekanan. Magnetosfera Saturnus bukanlah gelembung yang sempurna kerana dihembus oleh kekuatan angin suria, yang mengandungi zarah-zarah bermuatan yang mengalir dari matahari.
Kekuatan angin suria membentangkan medan magnet sisi Saturnus menghadap dari matahari ke dalam magnetotail yang disebut. Keruntuhan magnetotail nampaknya memulai proses yang menyebabkan plasma panas meletup, yang seterusnya mengembang medan magnet di magnetosfera dalam.
Para saintis masih menyiasat apa yang menyebabkan magnetotail Saturnus runtuh, tetapi ada petunjuk kuat bahawa plasma sejuk dan padat yang berasal dari bulan Saturnus Enceladus berputar dengan Saturnus. Daya sentrifugal meregangkan medan magnet sehingga bahagian ekor tersentak ke belakang.
Bahagian belakang memanaskan plasma di sekitar Saturnus dan plasma yang dipanaskan menjadi terperangkap di medan magnet. Ia berputar mengelilingi planet di pulau dengan kelajuan sekitar 100 kilometer sesaat (200,000 mph). Dengan cara yang sama bahawa sistem tekanan tinggi dan rendah di Bumi menyebabkan angin, tekanan ruang yang tinggi menyebabkan arus elektrik. Arus menyebabkan herotan medan magnet.
Satu isyarat radio yang dikenali sebagai Saturn Kilometric Radiation, yang telah digunakan para saintis untuk menganggarkan panjang sehari pada Saturnus, sangat berkaitan dengan tingkah laku medan magnet Saturnus. Oleh kerana Saturnus tidak memiliki permukaan atau titik tetap untuk memperhatikan kadar putarannya, para saintis menyimpulkan laju putaran dari menentukan waktu puncak pada jenis pancaran radio ini, yang diasumsikan meningkat dengan setiap putaran planet. Kaedah ini berfungsi untuk Musytari, tetapi isyarat Saturnus berbeza-beza. Pengukuran dari awal 1980-an yang diambil oleh kapal angkasa Voyager NASA, data yang diperoleh pada tahun 2000 oleh misi ESA / NASA Ulysses, dan data Cassini dari sekitar tahun 2003 hingga sekarang berbeza dengan tahap yang kecil, tetapi signifikan. Hasilnya, para saintis tidak pasti berapa lama hari Saturnus.
"Apa yang penting dalam karya baru ini ialah para saintis mula menggambarkan hubungan kausal global antara beberapa kekuatan kompleks dan tidak kelihatan yang membentuk persekitaran Saturnus," kata Marcia Burton, saintis penyiasatan ladang dan zarah Cassini di Makmal Jet Propulsion NASA , Pasadena, Calif. "Hasil baru masih tidak memberi kita panjang hari Saturnus, tetapi memberi kita petunjuk penting untuk mulai mengetahuinya. Panjang hari Saturnus, atau kadar putaran Saturnus, penting untuk menentukan sifat asas Saturnus, seperti struktur dalamannya dan kelajuan anginnya. "
Plasma tidak dapat dilihat oleh mata manusia. Tetapi kamera ion dan neutral pada alat pencitraan magnetosfera Cassini memberikan pandangan tiga dimensi dengan mengesan atom neutral bertenaga yang dipancarkan dari awan plasma di sekitar Saturnus. Atom neutral bertenaga terbentuk apabila gas neutral sejuk dan bertabrakan dengan zarah bermuatan elektrik dalam awan plasma. Zarah-zarah yang dihasilkan dicas secara neutral, sehingga mereka dapat melepaskan diri dari medan magnet dan masuk ke angkasa. Pelepasan zarah-zarah ini sering berlaku di medan magnet di sekitar planet.
Dengan menyatukan gambar yang diperoleh setiap setengah jam, para saintis menghasilkan filem plasma ketika ia melayang di seluruh planet ini. Para saintis menggunakan gambar-gambar ini untuk menyusun semula tekanan 3-D yang dihasilkan oleh awan plasma, dan menambah hasilnya dengan tekanan plasma yang berasal dari spektrometer plasma Cassini. Setelah para saintis memahami tekanan dan evolusinya, mereka dapat mengira gangguan medan magnet yang berkaitan di sepanjang jalan penerbangan Cassini. Gangguan medan yang dikira sesuai dengan medan magnet yang diperhatikan dengan sempurna, mengesahkan sumber ayunan medan.
"Kita semua tahu bahawa perubahan tempoh putaran telah diperhatikan di pulsar, berjuta-juta tahun cahaya dari sistem suria kita, dan sekarang kita dapati bahawa fenomena serupa diamati di sini di Saturnus," kata Tom Krimigis, penyiasat utama alat pencitraan magnetosfera , juga berpusat di Makmal Fizik Gunaan dan Akademi Athens, Yunani. "Dengan instrumen tepat di tempat ia berlaku, kita dapat mengetahui bahawa aliran plasma dan sistem arus yang kompleks dapat menutupi masa putaran sebenar badan pusat. Begitulah cara pemerhatian dalam sistem suria kita membantu kita memahami apa yang dilihat pada objek astrofizik yang jauh. "
Sumber: JPL
