Загадочное явление на полюсе Сатурна

Снимки с космического аппарата Cassini позволили исследователям открыть на северном полюсе Сатурна необычное сияние, отличное от обычных авроральных явлений, фиксируемых на других планетах.

"Мы никогда не видели такое северное сияние, как это, в других местах, — зявил Том Столлард (Tom Stallard) из университета Лестера (University of Leicester). — Это не просто авроральное кольцо, какие мы видим на Юпитере или Земле. Тут сияние захватывает огромный район над полюсом. Наши нынешние представления о том, как формируются северные сияния на Сатурне, предсказывают, что этот регион должен быть пустым, поэтому находка такого яркого свечения здесь — фантастический сюрприз".

Открытие удалось сделать, изучая богатейший архив снимков, выполненных Cassini ранее. Анализ необычного явления группа учёных представила только теперь. (Смотрите пресс-релиз NASA и статью авторов открытия в Nature.)

Новое свечение не вписывается ни в один из прежних типов сияний, утверждают планетологи.

Голубым цветом показано свечение, вызванное врезающимися в атмосферу энергетическими частицами (сияние приходится на длину волны 4 микрометра, так что цвет – условен). Разогретые глубины планеты и облачная система – тёмные тени, перекрывающие идущее из "интерьера" излучение (красный цвет), сняты на длине волны 5 микрометров. Нетипичная аврора была сфотографирована в 2006-м, а для подложки взят кадр, сделанный в июне нынешнего года. Кстати, на нём хорошо заметен знаменитый и таинственный гексагон, о детальном изучении которого мы недавно рассказывали (фото NASA/JPL/University of Arizona).

Поясним, авроральные кольца (или овалы) образуются при попадании в атмосферу планеты частиц, бегущих вдоль силовых линий магнитного поля. Источников этих частиц может быть два. Для Земли — это только солнечный ветер. Для Юпитера: и солнечный ветер, и собственная "окружающая среда", сформированная магнитосферой гиганта и его спутниками. Причём второй поставщик заряженных частиц для самой большой планеты — преобладающий. Потому сияния на Юпитере практически постоянны во времени, они не зависят от активности Солнца. Наконец, что до обсуждаемого Сатурна, то он также довольствуется двумя источниками частиц сразу — солнечным ветром и собственным окружением — в переменной пропорции между ними.

Недавно Столлард уже сообщал об открытии, связанном с полярными сияниями Сатруна. Именно Том и его коллеги впервые обнаружили на этой планете авроральные явления, сходные по природе с юпитерианскими. То есть сияния, вызванные ионизированными атомами, пойманными в ловушку, и разогнанные магнитным полем самой планеты.

Эти "автономные полярные сияния", как и те, что вызваны воздействием Солнца, обладают своими характерными подписями — местом возникновения, периодичностью, частотами излучений и так далее. Новая аврора выпадает из привычной картины.

Излучая в инфракрасном диапазоне, это сияние иногда наполняет регион выше 82 градусов северной широты, протягиваясь даже над полюсом. И это новое сияние также постоянно меняется, вплоть до исчезновения, с периодом в 45 минут.

Увы, данное явление лежит вне диапазона восприятия орбитального телескопа Hubble, который принёс немало пользы при изучении авроральных овалов газовых гигантов в ультрафиолете.

"Уникальные особенности полярных сияний Сатурна сообщают нам, что существует нечто особенное и непредвиденное в магнитосфере планеты, и том, как она взаимодействует с солнечным ветром и атмосферой, — заявил Ник Ахиллеос (Nick Achilleos) из Лондонского университетского колледжа (UCL), один из исследователей миссии Cassini. — Попытка объяснить их происхождение, несомненно, приведёт нас к необычной физике, которая работает именно в окружающей среде Сатурна".

По материалам: Membrana