Para ilmuwan yang mempelajari data dari pesawat ruang angkasa Cassini NASA dan Teleskop Luar Angkasa Hubble telah menemukan bahwa aurora Saturnus berperilaku berbeda dari yang diyakini para ilmuwan selama 25 tahun terakhir.
Para peneliti, yang dipimpin oleh John Clarke dari Boston University, menemukan aurora planet itu, yang lama dianggap sebagai persilangan antara Bumi dan Jupiter, pada dasarnya tidak seperti yang diamati pada salah satu dari dua planet lainnya. Tim yang menganalisis data Cassini termasuk Dr. Frank Crary, seorang ilmuwan penelitian di Southwest Research Institute di San Antonio, Texas, dan Dr. William Kurth, seorang ilmuwan penelitian di University of Iowa, Iowa City.
Hubble menjepret gambar ultraviolet aurora Saturnus selama beberapa minggu, sementara radio dan instrumen ilmu gelombang plasma Cassini mencatat peningkatan emisi radio dari daerah yang sama, dan spektrometer plasma serta instrumen magnetometer mengukur intensitas aurora dengan tekanan matahari. angin. Perangkat pengukuran ini digabungkan untuk menghasilkan sekilas aurora Saturnus yang paling akurat dan peran angin matahari dalam menghasilkannya. Hasilnya akan dipublikasikan dalam jurnal Nature edisi 17 Februari.
Temuan menunjukkan bahwa aurora Saturnus bervariasi dari hari ke hari, seperti yang terjadi di Bumi, bergerak pada beberapa hari dan tetap diam pada yang lain. Tetapi dibandingkan dengan Bumi, di mana cahaya aurora yang cerah hanya bertahan sekitar 10 menit, Saturnus dapat bertahan selama berhari-hari.
Pengamatan juga menunjukkan bahwa medan magnet Matahari dan angin matahari mungkin memainkan peran yang jauh lebih besar dalam aurora Saturnus daripada yang diduga sebelumnya. Gambar Hubble menunjukkan bahwa aurora terkadang tetap diam saat planet berputar di bawah, seperti di Bumi, tetapi juga menunjukkan bahwa aurora kadang bergerak bersama Saturnus ketika berputar pada porosnya, seperti pada Jupiter. Perbedaan ini menunjukkan bahwa aurora Saturnus didorong secara tak terduga oleh medan magnet Matahari dan angin matahari, bukan oleh arah medan magnet angin matahari.
"Baik aurora Bumi dan Saturnus didorong oleh gelombang kejut dalam angin matahari dan medan listrik yang diinduksi," kata Crary. "Satu kejutan besar adalah bahwa medan magnet yang tertanam dalam angin matahari memainkan peran yang lebih kecil di Saturnus."
Di Bumi, ketika medan magnet angin matahari menunjuk ke selatan (berlawanan dengan arah medan magnet Bumi), medan magnetnya sebagian akan dibatalkan, dan magnetosfer "terbuka". Ini memungkinkan tekanan angin matahari dan medan listrik masuk, dan memungkinkan mereka untuk memiliki efek yang kuat pada aurora. Jika medan magnet angin matahari tidak ke selatan, magnetosfer "tertutup" dan tekanan angin matahari dan medan listrik tidak bisa masuk. "Di dekat Saturnus, kami melihat medan magnet angin matahari yang tidak pernah kuat ke utara atau selatan. Arah medan magnet angin matahari tidak banyak berpengaruh pada aurora. Meskipun demikian, tekanan angin matahari dan medan listrik masih sangat mempengaruhi aktivitas auroral, ”tambah Crary. Dilihat dari luar angkasa, aurora muncul sebagai cincin energi yang mengelilingi wilayah kutub sebuah planet. Pajangan aurora didorong ketika partikel bermuatan di ruang berinteraksi dengan magnetosfer planet dan mengalir ke atmosfer atas. Tabrakan dengan atom dan molekul menghasilkan kilatan energi radiasi dalam bentuk cahaya. Gelombang radio dihasilkan oleh elektron ketika mereka jatuh ke arah planet ini.
Tim mengamati bahwa meskipun aurora Saturnus memiliki karakteristik yang sama dengan planet lain, mereka pada dasarnya tidak seperti yang ada di Bumi atau Jupiter. Ketika aurora Saturnus menjadi lebih terang dan karenanya lebih kuat, cincin energi yang mengelilingi kutub menyusut dengan diameter. Di Saturnus, tidak seperti salah satu dari dua planet lainnya, aurora menjadi lebih terang pada batas siang-malam planet yang juga merupakan tempat intensitas badai magnetik. Pada waktu-waktu tertentu, cincin auroral Saturnus lebih seperti spiral, ujungnya tidak terhubung saat badai magnet mengelilingi kutub.
Hasil baru menunjukkan beberapa kesamaan antara aurora Saturnus dan Bumi: Gelombang radio tampaknya terkait dengan tempat auroral paling terang. "Kita tahu bahwa di Bumi, gelombang radio serupa berasal dari busur auroral yang cerah, dan hal yang sama juga berlaku di Saturnus," kata Kurth. "Kesamaan ini memberi tahu kita bahwa, pada skala terkecil, fisika yang menghasilkan gelombang radio ini persis seperti yang terjadi di Bumi, terlepas dari perbedaan lokasi dan perilaku aurora."
Sekarang dengan Cassini di orbit di sekitar Saturnus, tim akan dapat melihat lebih langsung bagaimana aurora planet dihasilkan. Mereka selanjutnya akan menyelidiki bagaimana medan magnet Matahari dapat menyulut aurora Saturnus dan mempelajari lebih detail tentang peran angin matahari. Memahami magnetosfer Saturnus adalah salah satu tujuan sains utama misi Cassini.
Untuk gambar dan informasi terbaru tentang misi Cassini-Huygens, kunjungi http://saturn.jpl.nasa.gov dan http://www.nasa.gov/cassini.
Misi Cassini-Huygens adalah misi kerja sama NASA, Badan Antariksa Eropa dan Badan Antariksa Italia. Jet Propulsion Laboratory, sebuah divisi dari Institut Teknologi California di Pasadena, mengelola misi untuk Kantor Ilmu Luar Angkasa NASA, Washington, D.C.
Sumber Asli: Rilis Berita NASA / JPL
