Zapanjujuća misterija Saturna otkrivena u misiji Cassini 

Desetljećima je planet Saturn prkosio pokušajima da se utvrdi njegovo točno razdoblje rotacije, sve dok zajednički pothvat, kojeg su pokrenuli NASA-e, Europske svemirske agencije i talijanske svemirske agencije ASI, nije vidio da je Cassinijeva misija usmjerena na proučavanje Saturna i njegovog složenog sustava prstenova i mjeseca.

Dok astronomi desetljećima proučavaju plinski gigant Saturn i njegov složen sustav prstenova i mjeseca, nisu uspjeli odrediti njegovo točno vrijeme rotacije.

Novo istraživanje objavljeno u AGU-ovom časopisu Geophysical Research: Space Physics možda je konačno donijelo ključ za otključavanje misterije rotacije divovskog planeta.

Studija čiji je koautor Duane Pontius iz Birmingham-Južnog koledža u Alabami nosi naslov „Saturnova višestruka, promjenjiva periodičnost: Dvostruki zamašnjak modela spajanja termosfera-jonosfera-magnetosfera“.

Novo istraživanje pokazuje kako sezonske promjene na Saturnu mogu zbuniti pokušaje znanstvenika da izračunaju njegovo točno razdoblje rotacije.

Što je razdoblje rotacije planeta?

Jedan od osnovnih aspekata prirode planeta je njegovo razdoblje rotacije. Da biste ga odredili, potrebno je pronaći značajku na planeti i pomicati je dok se jednom ne odvrti. U slučaju plinovitog giganta bez čvrste površinske karakteristike, znanstvenici mogu slušati periodične modulacije u intenzitetu radio signala stvorenih unutar rotirajućeg magnetskog polja planete.

Saturn emitira samo radiofrekvencije niskih frekvencija koje blokira Zemljina atmosfera, što otežava proučavanje njegove rotacije sa Zemljine površine.

Tek kad su svemirske letjelice, Voyager 1 i 2, poslane na Saturn 1980-1981., znanstvenici su uspjeli prikupiti podatke o njegovoj rotaciji. Otkrili su modulaciju radio intenziteta koja sugerira da se planet rotira jednom svakih 10 sati i 40 minuta.

“Dakle, to se nazivalo rotacijom”, rekao je astrofizičar Duane Pontius.

Tada je to bilo najbolje raspoloživo mjerenje i to se navodilo kao činjenica dva desetljeća.

Nakon toga, pokrenuta je misija Cassini 2004. godine, koja se sastojala od NASA-inog modula u orbiti i zemaljskog broda Huygens Europske svemirske agencije (ESA): i otkrili su zadivljujuću misteriju.

Kad je sonda posjetila Mjesec Titan, orbita je kružila oko Saturna, prikupivši ogroman niz novih podataka, otkrila je fascinantnu činjenicu o Saturnovom razdoblju rotacije.

“Otprilike 2004. vidjeli smo da se razdoblje promijenilo za 6 minuta, oko jedan posto”, rekao je Pontius.

“Dugo vremena sam pretpostavljao da nešto nije u redu s interpretacijom podataka … To jednostavno nije moguće.”

Kako bi saznali što se zapravo događa, Pontius i njegovi koautori započeli su s pregledom kako se Saturn razlikuje od najbližeg “brata”, Jupitera.

“Što Saturn ima, a da Jupiteru nedostaje, osim očiglednih prstenova?”, Pitao je Pontius. Odgovor su bila godišnja doba.

Saturnova os je nagnuta za oko 27 stupnjeva, slično zemljinoj nagibu od 23 stupnja. Nagib znači da sjeverna i južna polutka Saturna primaju različite količine zračenja od Sunca, ovisno o sezoni.

Prema modelu koji su predložili Pontius i njegovi kolege, promjene u UV svjetlu od ljeta do zime na različitim polumjerama utječu na plazmu. To, zauzvrat, stvara povlačenje manje ili više na visinama na kojima nailazi na plinovitu atmosferu planeta.

Ta razlika u povlačenju atmosferu usporava, što određuje razdoblje viđeno u radio signalima.

Ako sezonski mijenjate plazmu, možete promijeniti razdoblje radio emisije – kako to pokazuje Saturn.

Novi model nudi rješenje u zagonetke Saturnovih intrigantnih promjena razdoblja rotacije. Također pokazuje da promatrana razdoblja nisu vrijeme rotacije jezgre Saturna, što ostaje neizmjereno.

Tim znanstvenika predstavio je svoja istraživanja ranije ove godine na sastanku Saturnovih znanstvenika. Sada se nadaju da će drugi istraživači poduzeti sljedeći korak kako bi usavršili model istražujući koliko se dobro uklapa s 13 godina Saturnovih podataka koje je prikupio Cassini.