Elektronpartiklar flyger bort från Saturns polära region. Klicka för att förstora
Auroror på jorden händer när solvinden interagerar med vår planet magnetiska fält; elektroner accelereras nedåt i atmosfären, och vi ser de vackra lamporna på himlen. På Saturnus; emellertid går denna process också i omvänd riktning. De flesta elektroner accelereras ner, men andra går i motsatt riktning, bort från planeten.
Polarljus är fascinerande att titta på på jorden. På andra planeter kan de också vara spektakulära. Forskare från Max Planck Institute for Solar System Research i Katlenberg, Lindau, Tyskland, har nu observerat Saturns polära region med hjälp av partikelspektrometern MIMI, på Cassini Space Probe. De upptäckte att elektroner inte bara accelererade mot planeten utan också bort från den (Nature, 9 februari 2006).
Vi kan se polära ljus på jorden när elektroner över atmosfären accelereras nedåt. De tänds när de träffar den övre atmosfären. För några år sedan upptäckte forskare att elektroner i den polära regionen också kan accelereras bort från jorden - det vill säga "bakåt". Dessa anti-planetariska elektroner orsakar inte att himlen lyser upp, och forskare har undrats över hur de kommer från.
Fram till nu har det också varit oklart om anti-planetariska elektroner endast förekommer på jorden. Ett internationellt team under ledning av Joachim Saur vid universitetet i Köln har nu hittat elektroner på Saturn som är påskyndade "bakåt" - det vill säga i en anti-planetär riktning. Dessa partiklar mättes med hjälp av "Magnetospheric Imaging Instruments" (MIMI) på NASA: s Cassini Space Probe. En av dessa instruments sensorer, ”Låg energimagnetisk mätningssystem” (LEMMS), utvecklades och byggdes av forskare vid Max Planck Institute for Solar System Research.
Rotationen av rumsonden hjälpte forskarna att bestämma riktningen, antalet och styrkan hos elektronstrålarna. De jämförde dessa resultat med inspelningar av den polära regionen och en global modell av Saturns magnetfält. Det visade sig att polarljusområdet matchade mycket bra med den lägsta punkten för magnetfältlinjerna i vilka elektronstrålar mättes.
Eftersom elektronstrålen är starkt inriktad (med en strålevinkel spridd mindre än 10 grader) kunde forskarna bestämma var dess källa ligger: någonstans ovanför det polära området, men inom ett avstånd av högst fem radier av Saturnus. Eftersom elektronstrålarna som mäts på jorden, Jupiter och Saturnus är så lika, verkar det som det måste finnas någon grundläggande process som ligger bakom skapandet av polära ljus.
Genom att göra dessa mätningar arbetade Norbert Krupp och hans kollegor Andreas Lagg och Elias Roussos från Max Planck Institute for Solar System Research nära forskare från Institute for Geophysics and Meteorology vid University of Cologne and the Applied Physics Laboratory of Johns Hopkins University in Baltimore . Amerikanska forskare under ledning av Tom Krimigis ansvarar för service och samordning av instrumentet på Cassini Space Probe.
Ursprungskälla: Max Planck Society
