Неожиданное открытие зонда «Кассини». Быстрое вращение Сатурна меняет структуру его магнитного щита
Космический аппарат «Кассини» обнаружил удивительный поворот в магнитном поле Сатурна (Фото: NASA/ESA/CSA, Том Сталлард (Университет Нортумбрии), Мелина Тевено, Макарена Гарсия Марин (STScI/ESA))
Ученые, анализирующие архивные данные космического аппарата «Кассини», обнаружили неожиданную особенность в структуре защитной магнитосферы Сатурна.
Полученные результаты подтверждают теорию о том, что магнитные щиты планет-гигантов функционируют по совершенно иным принципам, чем магнитосфера Земли. В исследованиях, опубликованных в научном журнале Nature Communications, приняли участие доктор Лисия Рей и доктор Сара Бадман из Ланкастерского университета, а также их коллега доктор Крис Арридж.
Авторы работы проанализировали данные наблюдений зонда «Кассини», собранные в период с 2004 по 2010 год, чтобы точно определить местоположение так называемого магнитосферного каспа. Магнитосферные каспы представляют собой воронкообразные области у полюсов планеты, через которые заряженные частицы солнечного ветра могут проникать непосредственно в её атмосферу. Зонд «Кассини», созданный в рамках совместного проекта НАСА, Европейского космического агентства и Итальянского космического агентства, исследовал систему Сатурна, находясь на орбите планеты с 2004 по 2017 год.
Сравнение данных по Сатурну с аналогичными наблюдениями на Земле выявило принципиальное различие. Если на Земле, где сутки длятся 24 часа, касп под воздействием давления солнечного ветра располагается вблизи местного полудня, то на Сатурне ситуация существенно иная. Мощное вращение газового гиганта смещает касп в сторону вечерних часов. В среднем он сдвинут на интервал между 13:00 и 15:00 по местному времени, а в отдельных случаях — вплоть до 20:00.
Такой эффект объясняется чрезвычайно быстрым вращением Сатурна, где сутки длятся всего около 10,7 часа, а также высокой концентрацией ионизированного вещества, поставляемого его спутником Энцеладом. Быстрое вращение и наличие заряженного диска создают внутреннее давление, которое становится более значимым фактором формирования магнитосферы, чем внешнее воздействие солнечного ветра.
Смещение каспа имеет важное значение для понимания процессов ускорения высокоэнергетических частиц, возникновения ярких полярных сияний и моделей магнитного пересоединения. По словам доктора Лисии Рей, эти результаты позволяют усовершенствовать теории взаимодействия планетарных магнитосфер с солнечным излучением. Ученые отмечают, что даже спустя годы после завершения миссии данные «Кассини» продолжают сохранять огромный потенциал для новых открытий.
