Исследователи из Университета Нортумбрии раскрыли тайну одной из древнейших загадок планетарной науки, касающейся изменения скорости вращения планеты Сатурн. Новое исследование, опубликованное в журнале «Journal of Geophysical Research: Space Physics», выявило сложные модели тепла и заряженных частиц в полярных сияниях Сатурна.
Сатурн долгое время ставил ученых в тупик, особенно после измерений, проведенных космическим аппаратом «Кассини» NASA в 2004 году, которые показали, что скорость вращения планеты изменяется со временем. Это казалось научно нелогичным, так как не предполагалось, что планета может изменять свою скорость таким образом.
Подробности события
В 2021 году команда под руководством астронома Тома Сталларда из Университета Лестера пришла к выводу, что кажущееся изменение скорости вращения не связано с самим вращением Сатурна, а вызвано ветрами в его верхней атмосфере. Эти ветры создают электрические токи, которые дают ложные сигналы в полярных сияниях. Тем не менее, оставался важный вопрос: что вызывает эти ветры?
В ходе нового исследования ученые использовали космический телескоп «Джеймс Уэбб» для непрерывного наблюдения за северным полярным сиянием Сатурна в течение целого дня. Анализируя инфракрасное излучение, исходящее от молекулы, известной как «положительный трийодид водорода», команда смогла создать первые высокоточные карты температур и плотности частиц в этой области.
Эти измерения отличались беспрецедентной точностью, будучи в 10 раз более точными, чем предыдущие измерения, что позволило зафиксировать детальные процессы нагрева и охлаждения в атмосфере.
Контекст и предыстория
Результаты показали, что модели тепла и плотности значительно соответствуют ожиданиям старых компьютерных моделей, при условии, что источник тепла находится в тех же областях, откуда полярные сияния проникают в атмосферу. Это означает, что полярные сияния на Сатурне не просто красивое световое шоу, а активно участвуют в нагреве атмосферы в определенных областях.
Этот нагрев создает ветры, которые, в свою очередь, производят электрические токи, вновь подпитывающие полярные сияния, создавая самоподдерживающееся кольцо. Команда описала это явление как «планетарный тепловой насос», где полярные сияния нагревают атмосферу, затем возникают ветры, которые снова усиливают сияния.
Последствия и влияние
Результаты также указывают на то, что происходящее в атмосфере Сатурна напрямую влияет на его магнитное поле, обширную область космоса, где доминирует магнитное поле планеты. Это взаимное взаимодействие может помочь объяснить стабильность этого явления и его длительность.
Команда утверждает, что это открытие открывает двери для более глубокого понимания взаимодействий между атмосферой и магнитными полями на других планетах и может выявить аналогичные явления в далеких мирах как внутри, так и за пределами нашей солнечной системы.
Влияние на арабский регион
Эти открытия имеют большое значение для ученых и исследователей в арабском регионе, поскольку они способствуют углублению научного понимания планет и астрономических явлений. Понимание взаимодействий между атмосферой и магнитными полями может открыть новые горизонты для исследований в космосе.
В заключение, это исследование представляет собой важный шаг к более глубокому пониманию космических явлений и отражает постоянные усилия ученых в исследовании тайн Вселенной.