2018.07.11.

A Szaturnusz plazma-éneke

A Cassini űrszonda Nagy Fináléjának adatsorait elemezve a szonda megsemmisülése előtt két héttel, 2017. szeptemberében készült mérési adatok közt bukkantak azon plazmahullámokra, amelyek a Szaturnusztól a gyűrűi és az Enceladus irányába mozogtak. A hullámokat a Cassini Rádió és Plazma Hullám Kutató (RPWS) eszköze rögzítette, ez egy széles hullámhossztartományban érzékelő antennarendszer, amellyel számtalan elektromágneses hullámot detektáltak a Szaturnusz környezetében a Cassini működésének évei alatt, kezdve a bolygó villámaival, annak sarki fényein át a környezetének és a magnetoszférájának interakciójáig. A műszert üzemeltető kutatócsoport két tanulmányt is publikált a mérési eredmények alapján, egyet a bolygó és a gyűrűrendszer interakciójáról még áprilisban, egyet pedig múlt hónapban, az Enceladus és a Szaturnusz közti plazmakapcsolat rádióhullámairól.

A Szaturnusz és az Enceladus között folyamatos „plazma-párbeszéd” zajlik, a Szaturnusz ionoszféráját a holddal összekötő, a Szaturnusz magnetoszférájának erővonalait követő csatornán. Korábban, az Enceladushoz közelebbi átrepülésnél már detektáltak olyan rádióhullámokat, amelyek az Enceladus plazmájához köthetőek, most azonban a Szaturnuszhoz közeli régión repült át a szonda, s ott is észlelte ezek Szaturnuszból eredő „válaszát”.
A két égitest közti elektromágneses kapcsolat lényege az, hogy az Enceladus a Szaturnusz magnetoszféráján belül kering, s a holdból származó részecskék, pl. a jéggejzírek által kidobott anyagok ionizálódnak, s a Szaturnusz és a hold közt kialakult mágneses erővonalkötegek vezetik e részecskék áramlását. (Hasonló, de bonyolultabb dinamikájú kapcsolat van a bolygó és a gyűrűje részecskéi közt is.)

Külön szerencse volt, hogy a szeptemberi, Szaturnusz-közeli átrepülés során a Cassini útja pont keresztezte a Szaturnusz és az Enceladus közti hurok alakú erővonalkötegeket, s így a rádióhullámokat azok forrása közelében detektálhatta. A rádihullámokon túl a Cassini mérte a mágneses térerősség és az elektronsűrűség változásait is az átrepülés során.

Az RPWS három antennája segítségével rögzített rádiójelek alapján be lehetett határolni azok pontos forrását is, s a kapott adat egybecsengett az Enceladus hatására a Szaturnuszon kialakuló sarki fény 63. szélességen észlelt foltja helyével, így meg tudták állapítani, hogy a rádióhullámok eredete az Enceladus-eredetű plazmában keltett zavar. A rádióhullámokat akkor detektálták, amikor a hold a keringése során ugyanazon hosszúsági övben volt, mint az űrszonda. Az így kialakult sarki fény kis foltként, a bolygó sarki-fény övezetétől elkülönülten jön létre, kimondottan az Enceladus-t a bolygóval összekötő mágneses erővonalnál, ezt a sarki fény foltot a Cassini ultraibolya tartományban már 2008-ban detektálta.
Ugyanilyen jellegű rádióhullámokat a Galileo űrszonda is érzékelt a Jupiter – Io rendszerben, ahol szintén plazma-kapcsolat áll fenn a bolygó és annak magnetoszféráján belül keringő holdja közt, s a Jupiteren kialakuló Io-eredetű sarki fényhez is ugyanígy köthető.

A számos frekvencián mért rádiójelet az emberi fül számára hallható hangok frekvenciájára (az eredeti rádióhullámot öt nagyságrenddel kellett csökkenteni) alakítva a kutatók elénk tárták a Szaturnusz „énekét” is, ezt a következő videón meg is hallgathatjuk:

Az eredeti felvétel 16 perces volt, ezt átalakítás után fél percnyi hanganyagként élvezhetjük.

A kutatási eredményt a Geophysical Research Letters június 4-én jelentette meg.

Az eredeti cikk angolul itt olvasható.

Landy-Gyebnár Mónika
(További fordítások a szerzőtől facebookon:  Égen – Földön – Föld alatt)

Nincs még értékelés

Értékelés

About the Author: