När NASA: s Cassini-rymdskepp närmade sig Saturnus i juli förra året, fann det bevis för att blixtnedslaget på Saturnus är ungefär en miljon gånger starkare än blixtnedslaget på jorden.
Det är bara ett av flera Cassini-fynd som University of Iowa Space Physicist Don Gurnett kommer att presentera i ett papper som kommer att publiceras torsdag 16 december i Science Express, en onlineversion av tidskriften Science, och i ett föredrag som ska hållas fredag, 17 december vid ett möte i American Geophysical Union i San Francisco.
Andra fynd inkluderar:
–Cassini påverkade dammpartiklar när de korsade Saturns ringar.
–Saturns radiorotationsfrekvens varierar.
Jämförelsen mellan Saturnus oerhört starka blixtar och jordens blixt började för flera år sedan när Cassini-rymdskeppet förberedde sig för sin resa till Saturn genom att svänga förbi jorden för att få ett gravitationskraft. Vid den tiden började Cassini upptäcka radiosignaler från jordens blixtar så långt ut som 89.200 kilometer från jordens yta. Däremot, när Cassini närmade sig Saturn, började det att upptäcka radiosignaler från blixtar cirka 161 miljoner kilometer från planeten. ”Det betyder att radiosignaler från Saturnus blixt är i storleksordningen en miljon gånger starkare än jordens blixt. Det är bara förvånande för mig! ” säger Gurnett, som noterar att vissa radiosignaler har kopplats till stormsystem som observerats av Cassini-avbildningsinstrumentet.
Jordens blixtar upptäcks vanligtvis på AM-radio, en teknik som liknar den som används av forskare som övervakar signaler från Cassini.
När det gäller Saturns ringar säger Gurnett att instrumentet Cassini Radio and Plasma Wave Science (RPWS) upptäckte ett stort antal dammpåverkan på rymdskeppet. Gurnett och hans vetenskapsteam fann att när Cassini närmade sig det inkommande ringplanet korsningen, började effekten öka dramatiskt ungefär två minuter innan ringplanet korsningen, och sedan nådde en topp på mer än 1 000 per sekund på nästan exakt tidpunkten för ringen flygkorsningen och sjönk till slut till befintliga nivåer ungefär två minuter senare. Gurnett konstaterar att partiklarna troligen är ganska små, bara några mikron i diameter, annars skulle de ha skadat rymdskeppet.
Slutligen kom variationer i Saturns radiorotationsfrekvens som en överraskning. Baserat på mer än ett år med Cassini-mätningar är hastigheten 10 timmar 45 minuter och 45 sekunder, plus eller minus 36 sekunder. Det är ungefär sex minuter längre än det värde som registrerades av Voyager 1 och 2 flybys från Saturnus 1980-81. Forskare använder rotationshastigheten för radioutsläpp från de jätte gasplaneterna som Saturnus och Jupiter för att bestämma rotationshastigheten för själva planeterna eftersom planeterna inte har några fasta ytor och är täckta av moln som möjliggör direkt visuella mätningar.
Gurnett föreslår att förändringen i radiorotationsgraden är svår att förklara. ”Saturnus är unik genom att dess magnetiska axel nästan exakt är i linje med sin rotationsaxel. Det betyder att det inte finns någon rotationsinducerad wobble i magnetfältet, så det måste finnas någon sekundär effekt som styr radioutsändningen. Vi hoppas kunna spika det under de kommande fyra till åtta åren av Cassini-uppdraget. ”
Ett möjligt scenario föreslogs för nästan 20 år sedan. Alex J. Dessler, en senior forskare vid Lunar and Planetary Laboratory, University of Arizona, skrev i maj 1985-utgåvan av ”Geophysical Research Letters”, och argumenterade att magnetiska fält för gasformiga jätteplaneter, som Saturn och Jupiter, är mer som solen än jorden. Solens magnetfält roterar inte som en fast kropp. Istället varierar dess rotationsperiod med latitud. Dessler kommenterade tidigare i år på Gurnett och hans team och sade Dessler: ”Detta konstaterande är mycket viktigt eftersom det visar att idén om ett starkt roterande magnetfält är fel. Saturns magnetfält har mer gemensamt med solen än jorden. Mätningen kan tolkas som att den visar att den del av Saturns magnetfält som styr radioutsläppen har flyttats till en högre latitud under de senaste två decennierna. "
Radioljuden från Saturnus rotation - som liknar ett hjärtslag - och andra rymdljud kan höras genom att besöka Gurnetts webbplats på: http://www-pw.physics.uiowa.edu/space-audio
Cassini, som bar 12 vetenskapliga instrument, den 30 juni 2004, blev det första rymdskeppet som kretsade om Saturnus och inledde en fyraårig studie av planeten, dess ringar och dess 31 kända månar. Rymdfarkosten 1,4 miljarder dollar är en del av Cassini-Huygens-uppdraget på 3,3 miljarder dollar som inkluderar Huygens-sonden, en sex-instrument europeisk rymdorganisationssond, planerad att landa på Titan, Saturns största måne, i januari 2005.
Cassini-Huygens uppdrag är ett samarbetsprojekt av NASA, Europeiska rymdorganisationen och den italienska rymdbyrån. JPL, en avdelning vid California Institute of Technology, Pasadena, Kalifornien, hanterar Cassini-Huygens uppdrag för NASA: s Office of Space Science, Washington, D.C. JPL designade, utvecklade och monterade Cassini-omloppet. För de senaste bilderna och informationen om Cassini-Huygens uppdrag, besök: http://www.nasa.gov/cassini.
Ursprunglig källa: UI News Release
