Дослідники з британського університету Нортумбрії розкрили таємницю одного з найстаріших загадок у планетарній науці, що стосується зміни швидкості обертання планети Сатурн. Нова дослідження, опубліковане в журналі «Journal of Geophysical Research: Space Physics», виявило складні патерни тепла та заряджених частинок у полярному сяйві Сатурна.
Сатурн завжди дивував вчених, особливо після вимірювань, проведених космічним апаратом Кассіні від NASA у 2004 році, які показали, що швидкість обертання планети змінюється з часом. Це було науково нелогічно, оскільки не повинно бути можливим, щоб планета змінювала свою швидкість таким чином.
Деталі події
У 2021 році команда на чолі з астрономом Томом Сталлардом з університету Лестера виявила, що видима зміна швидкості обертання не пов'язана з самим обертанням Сатурна, а є наслідком вітрів у його верхній атмосфері. Ці вітри генерують електричні струми, які дають оманливі сигнали в полярному сяйві. Проте залишалося найважливіше питання: що викликає ці вітри?
У новому дослідженні вчені використали космічний телескоп «Джеймс Вебб» для безперервного спостереження за північним полярним сяйвом Сатурна протягом цілого дня. Аналізуючи інфрачервоне випромінювання, що виходить від молекули, відомої як «позитивний тритій», команда змогла створити перші високоточні карти температури та густини частинок у цій області.
Ці вимірювання відзначалися безпрецедентною точністю, оскільки були в 10 разів точнішими за попередні вимірювання, що дозволило зафіксувати деталі процесів нагрівання та охолодження в атмосфері.
Контекст та фон
Результати показали, що патерни тепла та густини значно відповідають прогнозам старих комп'ютерних моделей, за умови, що джерело тепла знаходиться в тих же зонах, звідки полярне сяйво проникає в атмосферу. Це означає, що полярне сяйво на Сатурні не є просто красивим світловим шоу, а грає активну роль у нагріванні атмосфери в певних регіонах.
Цей нагрів генерує вітри, які, в свою чергу, виробляють електричні струми, що знову живлять полярне сяйво, створюючи безперервне самопідживлюване коло. Команда описала це явище як «планетарний тепловий насос», де полярне сяйво нагріває атмосферу, вітри генеруються, а потім ці вітри виробляють електричні струми, які знову посилюють сяйво.
Вплив та наслідки
Результати також вказують на те, що те, що відбувається в атмосфері Сатурна, безпосередньо впливає на його магнітне поле, яке є великою областю космосу, що контролюється магнітним полем планети. Ця взаємодія може допомогти пояснити стабільність цього явища та його тривалість.
Команда підкреслює, що це відкриття відкриває двері до глибшого розуміння взаємодій між атмосферою та магнітними полями на інших планетах і може виявити подібні явища в далеких світах як у нашій сонячній системі, так і за її межами.
Вплив на арабський регіон
Ці відкриття мають велике значення для вчених та дослідників в арабському регіоні, оскільки сприяють підвищенню наукового розуміння планет та астрономічних явищ. Розуміння взаємодій між атмосферою та магнітними полями може відкрити нові горизонти для досліджень у космосі.
На завершення, це дослідження є важливим кроком до глибшого розуміння космічних явищ і відображає постійні зусилля вчених у вивченні таємниць Всесвіту.