จากข่าวประชาสัมพันธ์ JPL:
การวิเคราะห์ใหม่จากข้อมูลจากยานอวกาศแคสสินีของนาซ่าพบการเชื่อมโยงเชิงสาเหตุระหว่างสัญญาณลึกลับเป็นระยะจากสนามแม่เหล็กของดาวเสาร์กับการระเบิดของก๊าซไอออไนซ์ร้อนที่รู้จักกันในชื่อพลาสมาทั่วโลก
นักวิทยาศาสตร์ได้พบว่าเมฆพลาสม่าขนาดมหึมาบานรอบดาวเสาร์เป็นระยะและเคลื่อนที่รอบโลกเช่นการโหลดที่ไม่สมดุลของวงจรการหมุน การเคลื่อนที่ของพลาสมาร้อนนี้ทำให้เกิด“ ลายนิ้วมือ” ซ้ำ ๆ ในการวัดสภาพแวดล้อมของสนามแม่เหล็กหมุนของดาวเสาร์และช่วยอธิบายว่าทำไมนักวิทยาศาสตร์ถึงมีช่วงเวลาที่ยากลำบากในการวัดความยาวของดาวเสาร์
“ นี่เป็นความก้าวหน้าที่อาจชี้ให้เราเห็นถึงต้นกำเนิดของคาบการเปลี่ยนแปลงที่ลึกลับที่ทำให้เกิดช่วงเวลาการหมุนรอบตัวที่แท้จริงของดาวเสาร์” Pontus Brandt ผู้เขียนนำบนกระดาษและนักวิทยาศาสตร์ทีมแคสสินีที่มหาวิทยาลัยจอห์นฮอปกิ้นส์กล่าว ห้องปฏิบัติการใน Laurel, Md“ คำถามใหญ่ตอนนี้คือสาเหตุที่การระเบิดเหล่านี้เกิดขึ้นเป็นระยะ”
ข้อมูลแสดงให้เห็นว่าการฉีดพลาสม่ากระแสไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กของดาวเสาร์ - ปรากฏการณ์ที่มองไม่เห็นด้วยตามนุษย์ - เป็นหุ้นส่วนในท่าเต้นที่ซับซ้อน การระเบิดพลาสม่าเป็นระยะก่อให้เกิดหมู่เกาะของแรงดันที่หมุนรอบดาวเสาร์ เกาะแห่งความกดดัน“ พองตัว” สนามแม่เหล็ก
ภาพเคลื่อนไหวใหม่ที่แสดงพฤติกรรมที่เชื่อมโยงสามารถดูได้ที่เว็บไซต์ Cassini
การสร้างภาพแสดงให้เห็นว่าพลาสมาร้อนที่มองไม่เห็นในสนามแม่เหล็กของดาวเสาร์ - ฟองแม่เหล็กรอบดาวเคราะห์ - ระเบิดและบิดเบือนเส้นสนามแม่เหล็กเพื่อตอบสนองต่อแรงกด สนามแม่เหล็กของดาวเสาร์ไม่ได้เป็นฟองที่สมบูรณ์แบบเพราะมันถูกพัดกลับโดยแรงลมสุริยะซึ่งมีอนุภาคที่มีประจุพุ่งออกมาจากดวงอาทิตย์
พลังของลมสุริยะแผ่สนามแม่เหล็กของด้านข้างของดาวเสาร์ที่หันหน้าจากดวงอาทิตย์เข้าสู่สนามแม่เหล็กที่เรียกว่า การล่มสลายของสนามแม่เหล็กดูเหมือนจะเริ่มกระบวนการที่ทำให้พลาสมาร้อนระเบิดซึ่งจะขยายสนามแม่เหล็กในสนามแม่เหล็กภายใน
นักวิทยาศาสตร์ยังคงตรวจสอบสิ่งที่ทำให้แม่เหล็กของดาวเสาร์ยุบ แต่ก็มีข้อบ่งชี้ที่ชัดเจนว่าพลาสมาที่เย็นและหนาแน่นจากดวงจันทร์เอนเซลาดัสหมุนรอบดวงจันทร์กับดาวเสาร์ แรงเหวี่ยงหนีศูนย์จะยืดสนามแม่เหล็กจนกระทั่งหางบางส่วนเลื่อนกลับ
พลาสม่าด้านหลังหักความร้อนรอบ ๆ ดาวเสาร์และพลาสม่าความร้อนกลายเป็นติดอยู่ในสนามแม่เหล็ก มันหมุนรอบดาวเคราะห์ในเกาะด้วยความเร็วประมาณ 100 กิโลเมตรต่อวินาที (200,000 ไมล์ต่อชั่วโมง) ในทำนองเดียวกับที่ระบบแรงดันสูงและต่ำบนโลกก่อให้เกิดลมแรงดันสูงของพื้นที่ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้า กระแสทำให้เกิดการบิดเบือนสนามแม่เหล็ก
สัญญาณวิทยุที่รู้จักกันในชื่อการแผ่รังสีของดาวเสาร์ซึ่งนักวิทยาศาสตร์เคยประเมินความยาวของวันบนดาวเสาร์นั้นเชื่อมโยงอย่างใกล้ชิดกับพฤติกรรมของสนามแม่เหล็กของดาวเสาร์ เนื่องจากดาวเสาร์ไม่มีพื้นผิวหรือจุดคงที่ที่จะตอกย้ำอัตราการหมุนของมันนักวิทยาศาสตร์จึงสรุปอัตราการหมุนจากการกำหนดเวลาจุดสูงสุดในการปล่อยคลื่นวิทยุประเภทนี้ซึ่งคาดว่าจะเพิ่มขึ้นในแต่ละรอบการหมุนของดาวเคราะห์ วิธีนี้ใช้ได้กับดาวพฤหัส แต่สัญญาณของดาวเสาร์ก็แปรผัน การวัดจากต้นทศวรรษ 1980 นำโดยยานอวกาศวอยเอเจอร์ของนาซ่าข้อมูลที่ได้รับในปี 2000 โดยภารกิจ ESA / NASA Ulysses และข้อมูล Cassini ตั้งแต่ประมาณปี 2003 ถึงปัจจุบันแตกต่างกันเล็กน้อย แต่มีนัยสำคัญ เป็นผลให้นักวิทยาศาสตร์ไม่แน่ใจว่าวันเสาร์เป็นเวลานานเท่าใด
“ สิ่งที่สำคัญเกี่ยวกับงานใหม่นี้คือนักวิทยาศาสตร์เริ่มอธิบายทั่วโลกความสัมพันธ์เชิงสาเหตุระหว่างกองกำลังที่ซับซ้อนและล่องหนที่มองไม่เห็นที่สร้างสภาพแวดล้อมของดาวเสาร์” Marcia Burton เขต Cassini และนักวิทยาศาสตร์การสอบสวนอนุภาคที่ห้องปฏิบัติการ Jet Propulsion ของ NASA , Pasadena, Calif.“ ผลลัพธ์ใหม่ยังไม่ได้ให้เรามีวันเสาร์ แต่พวกเขาให้เบาะแสสำคัญแก่เราในการเริ่มหามัน ความยาวของวันเสาร์หรืออัตราการหมุนของดาวเสาร์เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการพิจารณาคุณสมบัติพื้นฐานของดาวเสาร์เช่นโครงสร้างของการตกแต่งภายในและความเร็วของลม
พลาสมามองไม่เห็นด้วยตามนุษย์ แต่กล้องอิออนและกล้องที่เป็นกลางในเครื่องมือการถ่ายภาพด้วยสนามแม่เหล็กของ Cassini นั้นให้มุมมองสามมิติโดยการตรวจจับอะตอมเป็นกลางที่ปล่อยออกมาจากเมฆพลาสมารอบดาวเสาร์ อะตอมกลางที่มีพลังก่อตัวขึ้นเมื่อก๊าซเย็นและเป็นกลางเกิดการชนกับอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าในเมฆของพลาสมา อนุภาคที่เกิดขึ้นนั้นมีประจุเป็นกลางดังนั้นพวกมันจึงสามารถหนีสนามแม่เหล็กและซูมออกสู่อวกาศได้ การปล่อยอนุภาคเหล่านี้มักเกิดขึ้นในสนามแม่เหล็กรอบ ๆ ดาวเคราะห์
ด้วยการรวมภาพที่ได้รับทุก ๆ ครึ่งชั่วโมงนักวิทยาศาสตร์ได้ผลิตภาพยนตร์ของพลาสมาเมื่อมันลอยไปรอบ ๆ โลก นักวิทยาศาสตร์ใช้ภาพเหล่านี้เพื่อสร้างแรงดัน 3-D ที่เกิดขึ้นจากเมฆพลาสมาและเสริมผลลัพธ์เหล่านั้นด้วยแรงกดพลาสมาที่ได้จากเครื่องสเปกโตรมิเตอร์พลาสมาของ Cassini เมื่อนักวิทยาศาสตร์เข้าใจความดันและวิวัฒนาการของมันพวกเขาสามารถคำนวณการรบกวนของสนามแม่เหล็กที่เกี่ยวข้องตามเส้นทางการบินของแคสสินี การรบกวนของสนามแม่เหล็กที่คำนวณได้นั้นตรงกับสนามแม่เหล็ก“ thumps” อย่างสมบูรณ์แบบซึ่งเป็นการยืนยันแหล่งที่มาของความผันผวนของสนามแม่เหล็ก
“ เราทุกคนรู้ว่าการหมุนรอบการหมุนถูกสังเกตที่พัลซาร์หลายล้านปีแสงจากระบบสุริยะของเราและตอนนี้เราพบว่าปรากฏการณ์ที่คล้ายกันนี้ถูกพบที่นี่ที่ดาวเสาร์” ทอมคริมิกิสนักสำรวจหลักของ ซึ่งตั้งอยู่ที่ห้องปฏิบัติการฟิสิกส์ประยุกต์และสถาบันการศึกษาแห่งเอเธนส์ประเทศกรีซ “ ด้วยเครื่องมือตรงจุดที่เกิดขึ้นเราสามารถบอกได้ว่ากระแสพลาสมาและระบบที่ซับซ้อนในปัจจุบันสามารถปกปิดระยะเวลาการหมุนที่แท้จริงของร่างกายส่วนกลาง นั่นเป็นวิธีที่การสำรวจในระบบสุริยะของเราช่วยให้เราเข้าใจสิ่งที่เห็นในวัตถุทางดาราศาสตร์ไกลโพ้น”
ที่มา: JPL
