Cassini kan vara död, men en ny era av Saturnusvetenskap har just börjat

Suspense: Life Ends at Midnight (Maj 2019).

Anonim

NASA: s Cassini-uppdrag till Saturnus kan ha kommit till ett eldigt slut i september, men observationer gjorda av rymdfarkosten i sina sista månader har fortfarande mycket att lära oss om den ringade planetens mysterier.

Fall i punkt: En ny studie konstaterar att den elektriskt laddade regionen Saturnus atmosfär, känd som jonosfären, är betydligt mer komplex och variabel än vetenskapsmän trodde.

Cassinis instrument fann också bevis för att jonosfären starkt påverkas av skuggor som gjutits av ringarna. Dessutom kan det också interagera med mikroskopiska ispartiklar från ringarna själva i ett fenomen som kallas "ringregn".

Arbetet presenterades måndag vid American Geophysical Union-konferensen i New Orleans, och kommer att publiceras i veckan i tidskriften Science.

"Tänk på detta som en förspel av saker som kommer från Cassini", säger Hunter Waite, chef för planetmasspektrometri vid South West Research Institute, som inte var inblandad i studien. "Saturns jonosfär är mycket mer komplicerad än någon kunde föreställa sig."

Efter att ha färdat i Saturnsystemet i nästan 13 år, lanserade Cassini på en ny bana i april som tog rymdskeppet med två våningar in i det tidigare oupptäckta territoriet mellan Saturnus och dess ringar, inklusive genom toppen av planetens atmosfär.

Detta gjorde det möjligt för instrument ombord på rymdfarkosten att göra in-situ observationer av Saturns jonosfär för första gången. Forskare hade kunnat studera denna region av Saturnus atmosfär genom att använda andra metoder som radio ockultation, men faktiskt vara där får dem att göra mycket mer exakta mätningar.

"Det finns absolut ingen ersättning för att vara in-situ", sa Waite. "Det förändrade hela vårt perspektiv."

Det nya arbetet är baserat på data som samlas in av Cassinis Radio- och Plasma Wave Science-instrument (RPWS), som mäter elektrondensitet i planetens atmosfär.

Studien är den första av vad experter säger kan vara dussintals papper som beskriver denna region av planeten.

William Kurth, huvudforskaren för RPWS och en medförfattare av studien, sa att det nya arbetet är baserat på Cassinis första 11 passerar genom rymden mellan planeten och ringarna. Rumfartyg skulle i slutändan göra totalt 22.

"Vi trodde att vi hade samlat tillräckligt med information för att skriva ett papper om Saturns jonosfär som skulle vara banbrytande och ställa scenen för vad som skulle komma", sa han.

Forskarna rapporterar stora variationer i elektronernas densitet som en funktion av latitud och höjd och också från en bana till nästa.

Några av dessa variationer kan hänföras till interaktioner med ringarna, men inte alla av dem, sade författarna.

Till exempel kastar A- och B-ringarna skuggor på planeten som är ogenomskinliga för att blockera solens ultravioletta strålning från att träffa atmosfären. Ultraviolett strålning kan slå en elektron av en atom och låta den vara fri flytande. Därför har dessa skuggiga regioner mindre elektrondensitet än andra delar av planeten.

Men det är bara en del av historien.

"Vi ser andra typer av effekter som verkar vara relaterade till ringarna, men vi förstår dem inte helt, " sa Kurth. "Ytterligare analys beror på den punkten."

Forskarna rapporterar också att ringregn inte har någon signifikant effekt på jonosfären i ekvatoriella regioner på planeten, där mätningarna i den nya studien gjordes.

Men de tillade att det fortfarande är möjligt att vattenpartiklarna från ringarna interagerar med Saturns atmosfär vid högre breddgrader.

Kurth sa att mycket mer om jonosfärens struktur kommer att bli tydlig under de kommande månaderna, eftersom data från Cassinis andra instrument publiceras. Han sa att redan bakom kulisserna börjar forskare att jämföra observationer och uträtta vad de menar.

Waite gick överens.

"Vi hade fel på jonosfären, men det är okej, " sa han. "Moder Naturen är alltid mer fantasifull än forskare."

menu
menu