Cassini-kamera registrerer usædvanligt stærk strømsløjfe fra månen Enceladus til Saturn, 150.000 miles væk.
Forskere, der arbejder med data fra NASAs Cassini-mission - nu i sit sjette driftsår i Saturn - har opdaget en elektrisk strøm, der løber mellem Saturn og dens måne Enceladus, der skaber en observerbar emission på den ringede planet. Et papir, der beskriver forskningen, vises i 21. april-udgaven af Natur. Don Mitchell, Cassini-videnskabsteamets efterforsker fra Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory (APL) i Laurel, Maryland, observerede først den nuværende forbindelse som en stærk "bull's-eye" -emission midt i billeder, der blev knækket af APL-bygget ion og neutralt kamera (INCA) på Cassini. Mitchell, en medforfatter af papiret, sagde:
Den ionstråle, der er set af kameraet, vises ved en usædvanlig høj energi, mellem ca. 30.000 og 80.000 elektron volt, overraskende for en interaktion med en så lille måne.
Kunstnerens koncept om magnetisk loop mellem Saturn og Enceladus. Billedkredit: NASA / JPL / JHUAPL / University of Colorado / Central Arizona College / SSI
Denne planet-måneforbindelse sker også ved Jupiter; Io, Europa og Ganymede producerer alle synlige aurorale foder. APLs Chris Paranicas, en Cassini-videnskabsmand, der ikke er direkte involveret i undersøgelsen, sagde:
Det er meget spændende at identificere den magnetosfæriske placering af en kilde til auroral emission. Hos Jupiter gjorde det muligt for videnskabsfolk at identificere satellitfodene i auroralregionen magnetisk at forbinde den polære region med den ækvatoriale. Denne artikel vil give os et godt referencepunkt for fremtidige studier af Saturns aurora.
Ionstrålen satte scenen for APLs Abigail Rymer, en hovedforfatter af undersøgelsen og en forsker fra Cassini-teamet, for at finde bevis for en meget stærk co-justeret elektronstråle i Cassini plasmaspektrometerdata. Hun sagde:
Jeg trak straks elektrondataene op, og helt sikkert var der en meget stærk elektronstråle, der forplantede sig væk fra Saturn mod Enceladus. Det var faktisk en forholdsvis sjælden mulighed for at fange det, da når Cassini flyver tæt på en måne, ser vi generelt på månen - ikke væk fra den.
Elektronerne, som Rymer opdagede, var af tilstrækkelig energi til, at de kunne stimulere en observerbar auroral output på planeten, en glødende plet dannede på samme måde som jordens nordlys - med elektroner, der udfældede i ionosfæren. På Jorden kommer elektronerne imidlertid fra det interplanetære rum; ved Saturn repræsenterer de et enormt nuværende system, der løber gennem Enceladus helt tilbage til Saturn, mere end 150.000 miles væk.
UV-lys markerer tilstedeværelsen af en elektrisk strøm eller fod, der forbinder Saturn og Enceladus. Billedkredit: NASA / JPL / University of Colorado / Central Arizona College
To uger efter de indledende observationer, hvor Cassini flyver på højere breddegrader, fangede den ultraviolette billeddyspektrograf tre billeder af Saturns ionosfære, der inkluderede et synligt glødende sted på nøjagtigt det forventede sted. Wayne Pryor, den anden undersøgelsesleder fra Central Arizona College, sagde:
Vi søgte efter en auroral fod på Saturn ved hjælp af Cassinis ultraviolette spektrograf til at lave billeder. Det viser sig, at ultraviolet lys fra Enceladus-foden ikke altid er synligt; faktisk af 282 billeder, der kunne indeholde signalet, giver kun syv overbevisende bevis for et lyspunkt.
At foden ser ud til at “flimre” antyder variabel udgassning fra Enceladus, siger Rymer, men Cassini-teamet er endnu ikke overbevist om, at skumaktiviteten på Enceladus er variabel. Rymer sagde:
Forskere har spekuleret på, om udluftningshastigheden er variabel, og disse nye data antyder, at det er tilfældet.
Nederste linje: Forskere Abigail Rhymer, Don Mitchell og andre teammedlemmer ved Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory, der arbejder med data fra NASAs Cassini-mission, har opdaget en kraftig elektrisk strøm, der løber mellem Saturn og dens måne Enceladus. Et papir, der beskriver forskningen, vises i 21. april-udgaven af Natur.