Ошибка!

Показать Ошибка!

Забыли пароль?

Ошибка!

Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Забыли пароль? Напишите ваш email и мы отправим письмо с инструкциями.

Ошибка!

Обратно

Закрыть

Необычайное полярное сияние генерируют ветры Сатурна

Необычайное полярное сияние генерируют ветры Сатурна
Космические ученые Лестера обнаружили невиданный ранее механизм, подпитывающий огромные планетарные полярные сияния на Сатурне.


Сатурн уникален среди наблюдаемых на сегодняшний день планет тем, что некоторые из его полярных сияний генерируются закрученными ветрами в собственной атмосфере, а не только из окружающей магнитосферы планеты.

На всех остальных наблюдаемых планетах, в том числе и на Земле, полярные сияния формируются только мощными зарядами, поступающими в атмосферу планеты из окружающей магнитосферы. Они вызваны либо взаимодействием с заряженными частицами Солнца (как на Земле), либо вулканическим материалом, извергнутым с Луны, вращающейся вокруг планеты (как на Юпитере и Сатурне).

Это открытие меняет представление ученых о планетарных полярных сияниях и дает ответ на одну из первых загадок, поднятых зондом НАСА Кассини, который достиг Сатурна в 2004 году: почему мы не можем легко измерить продолжительность дня на кольцеобразной планете?

Впервые прибыв на Сатурн, Кассини попытался измерить общую скорость вращения планеты, которая определяет продолжительность ее дня, отслеживая «импульсы» радиоизлучения из атмосферы Сатурна. К большому удивлению проводивших измерения, они обнаружили, что скорость изменилась за два десятилетия с тех пор, как последний космический корабль, пролетевший мимо планеты, — «Вояджер-2 — в 1981 году.

Исследователь Нахид Чоудхури из Лестера, член Планетарной научной группы Школы физики и астрономии и автор исследования, опубликованного в Geophysical Research Letters, сказал:

«Внутренняя скорость вращения Сатурна должна быть постоянной, но в течение десятилетий исследователи показывали, что многочисленные периодические свойства, связанные с планетой — те измерения, которые мы использовали на других планетах для определения скорости внутреннего вращения, такие как радиоизлучение — имеют тенденцию к изменению со временем. Более того, в северном и южном полушариях наблюдаются также независимые периодические особенности, которые сами меняются в течение сезона на планете».

«Наше понимание физики недр планет говорит, что истинная скорость вращения планеты не может измениться так быстро, поэтому на Сатурне должно происходить что-то уникальное и странное, чтобы объяснить механизм/ы, лежащие в основе этих наблюдаемых изменений. Это исследование представляет собой первое обнаружение фундаментальной движущей силы, расположенной в верхних слоях атмосферы планеты, которая продолжает генерировать как наблюдаемые планетарные периодичности, так и полярные сияния».

«Волнующе получить возможность дать ответ на один из самых давних вопросов в нашей области. Это вызовет некоторое переосмысление того, как локальные атмосферные погодные эффекты на планете влияют на создание полярных сияний, не только в нашей Солнечной системе, но и дальше».

Астрономы и планетологи из Университета Лестера провели исследование вместе с коллегами из Лаборатории реактивного движения НАСА (JPL), Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA) и университетов Висконсин-Мэдисон, Бостон и Ланкастер, а также Имперский и Университетский колледжи в Лондоне, чтобы решить многолетний вопрос.

Они измерили инфракрасное излучение верхних слоев атмосферы газового гиганта с помощью обсерватории Кека на Гавайях и нанесли на карту различные потоки ионосферы Сатурна, расположенные намного ниже магнитосферы, в течение месяца в 2017 году.

Эта карта, совмещенная с известным импульсом радиополярных сияний Сатурна, показала, что значительная часть полярных сияний планеты создается вихревой структурой погоды в ее атмосфере и отвечает за наблюдаемую переменную скорость вращения планеты.


Исследователи полагают, что система управляется энергией термосферы Сатурна, а ветры в ионосфере наблюдаются со скоростью от 0,3 до 3,0 километров в секунду.

Доктор Том Сталлард, адъюнкт-профессор планетарной астрономии Лестерского университета, добавил: «Университет Лестера уже давно участвует в измерении последствий этого нового открытия — мы наблюдали, как пульсирующие полярные сияния и колеблющиеся силовые линии магнитного поля, уходящие в космос, подчеркивают очевидное изменение скорости вращения. В течение двух десятилетий наши исследователи вместе с более широким научным сообществом размышляли о том, что может быть движущей силой этих странных периодов».

На протяжении многих лет на научных собраниях велись ночные дискуссии о том, может ли быть причиной вулканическая луна Энцелад, или взаимодействие с плотной атмосферой спутника Титана, или взаимодействие с яркими кольцами Сатурна. Но в последнее время многие исследователи сосредоточились на возможности того, что причиной этой изменчивости являются верхние слои атмосферы Сатурна.

Поиск нового типа полярного сияния восходит к некоторым из самых ранних теорий о земном полярном сиянии. Теперь известно, что полярные сияния на Земле питаются от взаимодействия с потоком заряженных частиц, исходящих от Солнца. Но мне нравится, что название Aurora Borealis происходит от «Рассвета северного ветра». Эти наблюдения показали, что на Сатурне есть истинное северное сияние — первое в истории северное сияние, движимое ветрами в атмосфере планеты».

Доктор Кевин Бейнс, соавтор исследования из Лаборатории реактивного движения и Калифорнийского технологического института и член научной группы Кассини, добавил: «Наше исследование, убедительно определив происхождение загадочной изменчивости радиоимпульсов, устраняет большую часть путаницы в отношении скорости вращения Сатурна и продолжительности дня на Сатурне».

Из-за переменных скоростей вращения, наблюдаемых на Сатурне, ученые не могли использовать регулярные импульсы радиоизлучения для расчета общей скорости внутреннего вращения. К счастью, учеными «Кассини» был разработан новый метод с использованием вызванных гравитацией возмущений в сложной системе колец Сатурна, который теперь кажется наиболее точным средством измерения основного периода вращения планеты, который был определен в 2019 году как 10 часов 33 минуты и 38 секунд.

Статья была опубликована в Geophysical Research Letters.



Комментарии:

Еще нет комментариев, станьте первым коментатором!
Войдите на зайт или зарегистрируйтесь, чтобы оставлять комментарии!
0
Ультратонкое покрытие делает солнечные батареи самоочищающимися

Ультратонкое покрытие делает солнечные батареи самоочищающимися

Солнечные панели не могут эффективно работать когда грязные, но их регулярная очистка может занять много времени. Инженеры в Германии разработали ультратонкое покрытие, которое сделает солнечные панели и другие поверхности самоочищающимися.

Солнечная энергия — крупнейший источник возобновляемой энергии, и быстро растет. Но, как можно себе представить, невозможно отправить кого-то со шваброй для очистки миллионов солнечных панелей в каждом парке. В идеале они бы сами очищались, и теперь исследователи из Института Фраунгофера в Германии добились успехов в этой концепции. Команда создала покрытие, которое меняет свою реакцию на воду в ...
30.01.23 13:27
0
-1
Метеориты раскрывают вероятное происхождение летучих химических веществ Земли

Метеориты раскрывают вероятное происхождение летучих химических веществ Земли

Метеориты рассказали исследователям о вероятном далеком происхождении летучих химических веществ Земли, некоторые из которых составляют строительные кирпичики жизни.

Они обнаружили, что около половины земных запасов летучего элемента цинка приходится на астероиды, происходящие из внешней части Солнечной системы — части за поясом астероидов, который включает планеты Юпитер, Сатурн и Уран. Предполагается, что из этого материала были получены и другие важные летучие вещества, такие как вода. Летучие вещества — это элементы или соединения, которые переходят из тв...
28.01.23 14:04
0
2
Впервые представлен бестопливный генератор электроэнергии от компании Neutrino Energy Group

Впервые представлен бестопливный генератор электроэнергии от компании Neutrino Energy Group

Технологическое развитие экономики и общества неразрывно связано с появлением новых материалов и исследованием их свойств, в частности наноматериалов.

Если проанализировать наиболее критичные области экономики, которые находятся сегодня в эпицентре санкций и антисанкций, - это энергоресурсы и IT, в первую очередь, разработки различных чипов. Но развитие любой из стран, в первую очередь, попадающих под различные ограничения, показывает, что не только правительста и госкомпании, но и национальный бизнес готов направлять финансовые инвестиции и ин...
27.01.23 18:23
0
0
Тороидальные винты: бесшумный переворот в воздухе и воде

Тороидальные винты: бесшумный переворот в воздухе и воде

Такие винты странной формы с витыми тороидами выглядят как революционное достижение для авиации и морского сектора. Радикально тише, чем традиционные пропеллеры как в воздухе, так и в воде, они также демонстрируют значительный прирост эффективности.

Пропеллеры предназначены для подачи воздуха или воды и использования вращательного движения для их проталкивания. В некотором смысле они являются эволюцией винта Архимеда, который использовался в Древнем Египте за тысячи лет до того, как он был описан Архимедом в 234 году до нашей эры. Однако для устройств, предназначенных для вращения, в течение очень долгого времени было мало революционных изме...
27.01.23 16:16
0
-1
Метеориты раскрывают вероятное происхождение летучих химических веществ Земли

Метеориты раскрывают вероятное происхождение летучих химических веществ Земли

Метеориты рассказали исследователям о вероятном далеком происхождении летучих химических веществ Земли, некоторые из которых составляют строительные кирпичики жизни.

Они обнаружили, что около половины земных запасов летучего элемента цинка приходится на астероиды, происходящие из внешней части Солнечной системы — части за поясом астероидов, который включает планеты Юпитер, Сатурн и Уран. Предполагается, что из этого материала были получены и другие важные летучие вещества, такие как вода. Летучие вещества — это элементы или соединения, которые переходят из тв...
28.01.23 14:04
0
0
Внутреннее ядро Земли перестало вращаться?

Внутреннее ядро Земли перестало вращаться?

Внутренняя часть нашей планеты — очень загадочное место, и теперь ученые раскрыли новую странную тайну. Согласно новому исследованию, внутреннее ядро Земли недавно перестало вращаться относительно поверхности в рамках многолетнего цикла.

С тысячами километров горных пород на пути трудно получить хорошее представление о том, что именно происходит в центре Земли. Ученым приходится изучать его косвенно, измеряя изменения магнитного поля, древние кристаллы или то, как сейсмические волны от землетрясений распространяются сквозь разные слои. Это помогло геологам узнать новые детали, в том числе то, что ядро могло состоять из суперионног...
26.01.23 10:17
0
4
Двигатели спутников могут стать намного мощнее

Двигатели спутников могут стать намного мощнее

Считалось, что двигатели на эффекте Холла, широко используемые на орбите, должны быть большими для создания большей тяги. Новое исследование Мичиганского университета предполагает, что небольшие двигатели Холла могут генерировать гораздо большую тягу, что потенциально делает их кандидатами для межпланетных миссий.

«Раньше люди думали, что можно пропустить только определенное количество тока через площадь двигателя, что, в свою очередь, напрямую переводится в то, сколько силы или тяги получится создать на единицу площади», — сказал Бенджамин Йорнс, доцент аэрокосмической техники Университета штата Массачусетс, возглавивший исследование нового Холловского двигателя. Команда бросила вызов этому пределу, запус...
25.01.23 12:18
0
4
Миллиарды небесных объектов обнаружены в новом обзоре Млечного Пути

Миллиарды небесных объектов обнаружены в новом обзоре Млечного Пути

Астрономы выпустили гигантский обзор галактической плоскости Млечного Пути. Новый набор данных содержит ошеломляющие 3,32 миллиарда небесных объектов —самый большой такой каталог на сегодняшний день.

Данные для этого беспрецедентного исследования были получены с помощью Dark Energy Camera, созданной Министерством энергетики США в Межамериканской обсерватории Национального научного фонда Серро-Тололо в Чили, программа NOIRLab. Галактика Млечный Путь содержит сотни миллиардов звезд, мерцающие области звездообразования и возвышающиеся темные облака пыли и газа. Отображение и каталогизация этих о...
19.01.23 12:29
0