Результатом является своего рода пошаговая хореография, в которой подробно описывается, как движутся полярные сияния, демонстрируется сложность этих полярных сияний и то, как ученые могут связать солнечную вспышку и ее влияние на магнитную среду на Сатурне. Новое видео, показывающее изображения северного сияния с телескопа Хаббл и Кассини, доступно по адресу: http://www.jpl.nasa.gov/video/?id=1277.«Полярные сияния Сатурна могут быть непостоянными — вы можете видеть фейерверки, вы можете ничего не видеть», — сказал Джонатан Николс из Университета Лестера в Англии, который руководил работой над изображениями телескопа Хаббла. «В 2013 году нас угостили настоящим шведским столом танцующих полярных сияний, от постоянно сияющих колец до сверхбыстрых вспышек света, падающих через полюс».Снимки телескопа Хаббла и Кассини были сфокусированы на апреле и мае 2013 года.
Изображения, полученные с помощью спектрометра ультрафиолетового изображения (UVIS) Кассини, полученные из необычно близкого диапазона около шести радиусов Сатурна, позволили взглянуть на изменяющуюся структуру слабых излучений в масштабах несколько сотен миль (километров) и связал изменения полярных сияний с колеблющимся ветром заряженных частиц, сдувающим Солнце и проходящим мимо Сатурна.«Это наш лучший взгляд на быстро меняющиеся модели аврорального излучения», — сказал Уэйн Прайор, соисследователь Кассини в колледже Центральной Аризоны в Кулидж, штат Аризона. «Некоторые яркие пятна переходят от изображения к изображению. сохраняются и вращаются вокруг полюса, но со скоростью, меньшей, чем вращение Сатурна ».
Изображения UVIS, которые также анализируются сотрудником команды Айкатерини Радиоти из Университета Льежа, Бельгия, также предполагают, что одним из способов возникновения ярких авроральных бурь является образование новых связей между линиями магнитного поля. Этот процесс вызывает штормы в магнитном пузыре вокруг Земли. В фильме также показано одно стойкое яркое пятно полярного сияния, которое вращается синхронно с орбитальной позицией Мимаса, спутника Сатурна.
В то время как предыдущие изображения UVIS показывали прерывистое сияние яркого пятна, магнитно связанное с луной Энцеладом, новый фильм предполагает, что другой спутник Сатурна также может повлиять на световое шоу.Новые данные также дают ученым ключ к разгадке давней загадки об атмосферах гигантских внешних планет.«Ученые задаются вопросом, почему высокие атмосферы Сатурна и других газовых гигантов нагреваются намного больше, чем обычно можно ожидать, исходя из их удаленности от Солнца», — сказала Сара Бадман, сотрудник группы спектрометров визуального и инфракрасного картографирования Cassini из Ланкастерского университета, Англия. «Посмотрев на эти длинные последовательности изображений, снятых разными приборами, мы можем определить, где полярное сияние нагревает атмосферу, когда частицы погружаются в нее, и как долго происходит приготовление пищи».
Данные в видимом свете помогли ученым определить цвета полярных сияний Сатурна. По словам Ульяны Дюдиной, в то время как полярные сияния, похожие на занавески, которые мы видим на Земле, зеленые внизу и красные вверху, камеры Кассини показали нам подобные занавесные сияния на Сатурне, красные внизу и пурпурные вверху. сотрудник группы визуализации в Калифорнийском технологическом институте, Пасадена, Калифорния.Разница в цвете возникает из-за того, что в полярных сияниях Земли преобладают возбужденные молекулы азота и кислорода, а в полярных сияниях Сатурна преобладают возбужденные молекулы водорода.«Хотя мы ожидали увидеть немного красного в полярных сияниях Сатурна, потому что водород излучает красный свет при возбуждении, мы также знали, что могут быть цветовые вариации в зависимости от энергии заряженных частиц, бомбардирующих атмосферу, и плотности атмосферы», — говорит Дюдина. сказал. «Мы были взволнованы, узнав об этой красочной выставке, которую никто раньше не видел».
Ученые надеются, что дополнительная работа «Кассини» позволит пролить свет на то, как облака заряженных частиц движутся по планете, когда она вращается и принимает солнечные лучи от Солнца.«Полярные сияния на Сатурне — одни из самых гламурных особенностей планеты, и нельзя было ускользнуть от внимания папарацци НАСА», — сказала Марсия Бертон, специалист по полям и частицам Кассини из Лаборатории реактивного движения НАСА, Пасадена, Калифорния. помогает координировать эти наблюдения. «По мере того, как мы переходим к той части 11-летнего солнечного цикла, когда Солнце испускает больше капель плазмы, мы надеемся разобраться в различиях между эффектами солнечной активности и внутренней динамикой системы Сатурна».
Впереди еще много работы. Группа ученых под руководством Тома Сталларда из Университета Лестера занята анализом дополнительных данных, полученных в течение одного временного окна двумя наземными телескопами на Гавайях — W.M. Обсерватория Кека и Инфракрасный телескоп НАСА. Результаты помогут им понять, как частицы ионизируются в верхних слоях атмосферы Сатурна, и помогут им представить перспективу десятилетних наблюдений Сатурна с помощью наземных телескопов, поскольку они смогут увидеть, какие возмущения в данных происходят из атмосферы Земли.
Миссия Кассини-Гюйгенс — это совместный проект НАСА, Европейского космического агентства и Итальянского космического агентства. JPL, подразделение Калифорнийского технологического института в Пасадене, руководит миссией Управления научных миссий НАСА в Вашингтоне.
Более подробная информация о Cassini доступна по адресу: http://www.nasa.gov/cassini и http://saturn.jpl.nasa.gov.
