«Танец» полярных сияния на Сатурне
В арсенале NASA есть несколько космических аппаратов, которые имеют возможность проводить наблюдения за полярными сияниями на Сатурне. В то время как космический телескоп NASA «Хаббл», находящийся на орбите Земли, проводит наблюдение за северным сиянием в ультрафиолетовом диапазоне, ещё один космический аппарат агентства — «Кассини», выведенный на орбиту Сатурна, предоставляет учёным дополнительные снимки северного сияния в инфракрасном, видимом и ультрафиолетовом диапазонах. Более того «Кассини» может проводить наблюдения и за северным и за южным полюсами Сатурна, что невозможно с околоземной орбиты.
Результат плодотворного сотрудничества этих двух космических аппаратов NASA – карта перемещений полярных сияний, которая является подтверждением сложности этих явлений. Более того, эту информацию учёные могут использовать для поиска взаимосвязи между вспышками на Солнце и изменениями магнитной среды Сатурна.
По словам Jonathan Nichols из University of Leicester в Великобритании, который возглавлял команду, занимающуюся обработкой снимков, полученных «Хаббл», полярные сияния на Сатурне весьма непостоянны. Он отметил, что 2013 год был весьма благоприятным для наблюдений за полярными сияниями Сатурна.
В апреле-мае 2013 года было сделано огромное множество снимков северного сияния Сатурна. Изображения, полученные Ultraviolet Imaging Spectrometer (UVIS), установленным на «Кассини», с чрезвычайно близкого расстояния – порядка 6 радиусов Сатурна – позволили учёным установить связь между полярными сияниями на планете и потоками солнечного ветра, проходящими мимо Сатурна.
По словам Wayne Pryor из Central Arizona College, полученные снимки – лучший взгляд на стремительно меняющиеся формы эмиссий сияния. Как объясняет учёный, некоторые яркие пятна северного сияния на Сатурне то появляются на снимках, то исчезают, другие яркие особенности, наоборот, характеризуются более стабильной природой, однако скорость их вращения намного меньше скорости вращения самого Сатурна.
Снимки UVIS, анализом которых также занимается команда Aikaterini Radioti из University of Liege (Бельгия), также указывают на то, что полярные сияния могут возникать в результате формирования новых связей между силовыми линиями магнитного поля планеты. В частности, подобный процесс вызывает бури в магнитном пузыре Земли. NASА недавно выпустило видеоролик, в котором показано, как вращение одного постоянно яркого участка северного сияния согласуется с орбитальной вращением спутника Мимас.
Новые данные предоставляют учёным ключ к разгадке тайны атмосфер гигантских внешних планет.
По словам Sarah Badman, сотрудника Lancaster University, учёные неоднократно задавались вопросом, почему высокие атмосферы Сатурна и других газовых гигантов нагреваются гораздо больше, чем можно ожидать, учитывая их расстояние до Солнца. Badman отмечает, что глядя на снимки полярного сияния Сатурна, сделанные различными приборами, становится понятно что именно они нагревают атмосферу.
Оптические данные позволили учёным выявить цвет полярных сияний на Сатурне. По словам Ulyana Dyudina из California Institute of Technology, если северные сиянии на Земле характеризуются в большей степени зелёной (в нижней части) и красной (в верхней части) окраской, по северные сияния на Сатурне – красной и фиолетовой соответственно.
Цветовые различия возникают потому, что полярные сияния Земли в большей степени представлены молекулами азота и кислорода, в то время как сияния Сатурна – молекулами водорода
Учёные надеются, что «Кассини» уже в ближайшем будущем позволит выяснить причину перемещения облаков зараженных частиц по планете, особенности их вращения и то, как на них сказывается воздействие поступающих от Солнца частиц.