Cassini macht simultane Messungen von der Aurora Saturns und elektrischen Strömen

Zwei Bilder der nördlichen Aurora Saturns. Das rechte Bild entstand zwei Stunden nach der linken Aufnahme und zeigt die Bewegung des Aurora-Ovals mit der Rotation des Planeten. (NASA / ESA and the Cassini UVIS team)
Zwei Bilder der nördlichen Aurora Saturns. Das rechte Bild entstand zwei Stunden nach der linken Aufnahme und zeigt die Bewegung des Aurora-Ovals mit der Rotation des Planeten. (NASA / ESA and the Cassini UVIS team)

Seitdem die NASA/ESA-Raumsonde Cassini-Huygens 2004 den Saturn erreichte, waren Astronomen und Weltraumwissenschaftler in der Lage, den Ringplaneten und seine Monde detailliert zu untersuchen. Jetzt hat ein Team aus Planetenwissenschaftlern erstmals simultane Messungen von Saturns Aurora auf der Nachtseite, seinem Magnetfeld und den damit verbundenen geladenen Teilchen gemacht. Zusammen liefern die Feld- und Teilchendaten Informationen über die fließenden elektrischen Ströme, welche die Emissionen erzeugen. Die Leiterin des Teams, Dr. Emma Bunce von der University of Leicester, präsentierte die neue Forschungsarbeit am 27. März 2012 auf dem National Astronomy Meeting in Manchester.

Im Allgemeinen geben Bilder der Aurora (äquivalent zu den irdischen “Nordlichtern”) wertvolle Informationen über die elektromagnetische Verbindung zwischen dem Sonnenwind, dem planetaren Magnetfeld (Magnetosphäre) und der oberen Atmosphäre des Planeten preis. Variationen in der Aurora liefern dann Informationen über Veränderungen in der damit verknüpften Magnetosphäre. Aber die Beobachtung der Aurora (am besten aus einer großen Entfernung) und die gleichzeitige Messung des Magnetfeldes und geladener Teilchen in großen Höhen (am besten nahe am Planeten, dort wo die Aurora stattfindet) ist schwierig.

Im Jahr 2009 kreuzte Cassini die magnetischen Feldlinien, die sich mit der Aurora auf der Nachtseite Saturns verbanden. Aufgrund der Position der Sonde waren Dr. Bunce und ihr Team in der Lage, zur selben Zeit Ultraviolett-Aufnahmen der Aurora zu machen (die sich selbst als vollständiges Oval um jeden Pol des Planeten manifestiert).

Dies ist das erste Mal, dass ein direkter Vergleich zwischen Cassini-Bildern der Aurora auf der Nachtseite, dem Magnetfeld und den Teilchenmessungen der Sonde möglich war. Wegen der Geometrie von Cassinis Umlaufbahn dauerte es elf Stunden, um die Region der hohen Breiten zu durchqueren, was der ungefähren Rotationszeit Saturns entspricht.

Das hatte zur Folge, dass das Team die Bewegung des Aurora-Ovals sehen konnte, als der Planet sich drehte. Als Saturn und seine Magnetosphäre rotierten, bewegte sich das Aurora-Oval mit einer Geschwindigkeit vor und zurück, die mit einem planetaren Rotationseffekt übereinstimmt.

Dr. Bunce kommentiert: “Mit diesen Beobachtungen können wir die simultane Bewegung der elektrischen Stromsysteme sehen, welche die Magnetosphäre mit der Atmosphäre verbinden und die Aurora erzeugen. Letztendlich bringen uns diese Beobachtungen einen Schritt weiter im Verständnis der Komplexität von Saturns Magnetosphäre und seiner schon immer schwer zu erklärenden Rotationsperiode.”

Quelle: http://www.ras.org.uk/news-and-press/219-news-2012/2101-cassini-makes-simultaneous-measurements-of-saturns-nightside-aurora-and-electric-current-system

(THK)

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