Sonda Cassini, która rozpoczęła swą podróż pomiędzy satelitami Saturna niecały miesiąc temu, nie dość że zdążyła już zaobserwować wyładowania energetyczne w atomsferze planety, to odkryła również nowy pas promieniowania. Do sukcesów misji Cassini należy także wykrycie poświaty wokół największego księżyca planety – Tytana.

Znajdujący się na satelicie detektor radiowo-plazmowy wykrył fale generowane przez wyładowanie elektryczne. “Udało nam się usłyszeć dokładnie te same szumy i trzaski, które pojawiają się w radiu podczas burzy,” – powiedział dr Bill Kurth z University of Iowa, główny badacz wykorzystujący instrument. – “Burze te znacznie różnią się od obserwowanych 20 lat temu.

Będące wynikiem burzy radiobłyski są raczej epizodycznym wydarzeniem pośród innych danych dostarczonych przez sondę Cassini. Istnieje dużo możliwości wystąpienia burzy z dnia na dzień, niekiedy nawet z niewielką ilością lub zupełnie bez wyładowań, co sugeruje liczne, prawdopodobnie krótkotrwałe burze, na wyższych szerokościach geograficznych. Voyager Obserwował burze z zewnętrznej części Układu Słonecznego na niższych szerokościach geograficznych, trwające długie miesiące i występujące regularnie z dnia na dzień.

Wyładowania elektryczne w atmosferze Saturna wywołują emisję światła i fal radiowych. Jednak większość tego promieniowania elektromagnetycznego jest absorbowana przez gaz badź rozpraszana. Do detektorow sondy Cassini docierają jedynie fale radiowe z pasma fal krótkich i ultrakrótkich.

Różnica w charakterystyce burz może być powiązana z różnym stopniem zacienienia w latach osiemdziesiątych i dziś. W czasach Voyagera, kiedy burze zostały zaobserwowane po raz pierwszy, pierścienie rzucały bardzo duży cień na okolice saturnowego równika. W efekcie atmosfera w bocznym pasie była ciągle w cieniu, wskutek czego temperatura była tam niska. W dodatku miejsce to znajdowało się jednocześnie w pobliżu najgorętszej części atmosfery planety. Turbulencje pomiędzy zimnymi i ciepłymi obszarami mogły doprowadzić do długotrwałych burz. Podczas podróży sondy Cassini na orbitę Saturna na południowej półkuli panowało lato, a cienie rzucane przez pierścienie rozpościerały się szeroko na północnej półkuli, wskutek czego najgorętsze i najzimniejsze obszary Saturna są rozdzielone.

Główne odkrycie dokonane przy pomocy instrumentu to nowy pas promieniowania nieco ponad chmurami, przy wewnętrznej krawędzi D-pierścienia. To pierwszy taki pas promieniowania znaleziony przy pomocy zdalnego czujnika.

Pas ten ciągnie się dookoła całej planety. Został odkryty dzięki temu, że emituje szybkie obojętne atomy, powstające, kiedy uwięzione magnetycznie jony reagują z chmurami gazowymi znajdującymi się pomiędzy D-pierścieniem a powierzchnią planety. Na mocy tego odkrycia można stwierdzić, że pasy promieniowania rozciągają się znacznie bliżej planety niż sądziliśmy dotychczas.

Nowy pas promieniowania umknął uwadze wszystkich poprzednich sond przelatujących w pobliżu Saturna. Dzięki temu odkryciu zobaczyliśmy coś, czego się nie spodziewaliśmy, że czasteczki z pasa promieniowania mogą przeskoczyć nad przeszkodami takimi jak pierścienie Saturna, unikając jednocześnie bycia zaabsorbowanym przez pierścienie,” – powiedział dr Donald G. Mitchell z Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory w Laurel.

Największy z księżyców Saturna, Tytan, przykuwa uwagę także swoją poświatą. Optyczne i podczerwone instrumenty spektrometryczne sondy Cassini dostrzegły tą poświatę zarówno w dzień, jak i w nocy, zasilane przez emisję metanu i tlenku węgla do gęstej atmosfery księżyca.

Poświata rozszerzonej atmosfery Tytana lśni w nieprawdziwych kolorach na tej fotografii osłoniętego gazem saturnowego księżyca. Zdjęcie zostało wykonane przez sondę Cassini w zakresie widma promieniowania widzialnego oraz podczerwieni, podczas przelotu w dniu 2 lipca 2004 roku. Fotografia jest złożeniem wykonanych w podczerwieni zdjęć, z których każde podkreśla inny rodzaj zjawisk na Tytanie.

To nie tylko wielki pokaz świateł, ale i lekcja na temat gęstej atmosfery księżyca,” – powiedział dr Kevin Baines, członek zespołu pracującego z wizualnym i podczerwonym spektrometrem sondy w Jet Propulsion Laboratory w Pasadenie. – “Co jes zadziwiające, to rozmiary poświaty lub emsji gazów stanowią aż szóstą część średnicy planety.“.

Oczekiwano tutaj błyszczącej dzięki promieniom słonecznym powłoki metanowej, odsłaniającej gęstość atmosfery i jej grubość rzędu ponad 700 kilometrów nad powierzchnią. Jednakże nocna poświata zaskoczyła naukowców.

Zdjęcia te wyglądają w taki sposob, w jaki mógłby Tytana zobaczyć obcy – księżyc świeci w podczerwieni. Gdybyśmy byli takimi obcymi, trudno byłoby nam spędzić ciemną noc na Tytanie, ponieważ światło zawsze byłoby włączone” – powiedział Baines.

Autor

Łukasz Wiśniewski