spacebg covers

сатурн и юпитер са източници на свръх-бърз нано прах историята започва пре
Мисия: Cassini–Huygens


Сатурн и Юпитер са източници на свръх-бърз нано прах.

Историята започва през 1992г., когато космическия кораб "Ulysses" откри прахови потоци, идващи от Юпитер. Космическите апарати "Галилео", и "Касини" който премина през системата на Юпитер, също откриха прахови потоци там. Но когато "Касини" достигна Сатурн, изненадата е, че неговия прахов анализатор продължи да засича прах идващ и от Сатурн. Всичкия прах е ускорен до неимоверни скорости.

Такива наблюдения са контра-интуитивни, защото обикновено се очаква планетите да привличат и поглъщат праховите частици, а не самите те да бъдат източници на такива. Праховите частици в потоците, изхвърлени от Юпитер и Сатурн са много малки и бързи. Те са с размерите на една стохилядна от диаметъра на човешки косъм и се ускоряват от слънчевия вятър със скорости над 100 пъти по-бързи от куршумите изстреляни от пушка.

Hsiang-Wen (Sean) Hsu е учен от университета в Колорадо. Той заедно с колегите му са изследвали данните, събрани от анализатора на космически прах на Касини по време на първите три облитания на апарата и вмъкващата фаза около Сатурн, за да установят от къде идват мистериозните прахови потоци от двете гигантски планети.
Видео. Credit: NASA/JPL-Caltech/Max Planck Institute/Goddard/Community Coordinated Modeling Center/Compact Recording Systems

Те открили, че са възможни няколко източника. Малки частици прах, трябва да придобият електрически заряд, след което се ускоряват от общото въздействие на магнитосферата на планетата, междупланетното магнитно поле и слънчевия вятър. Електромагнитните сили, значително надхвърлят силата на гравитацията и управляват поведението на праховите частици. За да визуализират процеса учените са съставили анимация.

В системата на Юпитер, източника на прахови частици е вулканичната Йо. При Сатурн тези наночастици са бедни на метални силикати, затова учените подозират че техния източник може да бъдат сблъсъците от микрометеорити. Изобилието от лед в пръстените и луните освобождава наблюдаваните прахови частици в следствие космическата ерозия. По нататък слънчевата ултравиолетова радиация, чрез фотоелектричния ефект, както и йоните от слънчевия вятъра може да наелектризират частиците.

Тука в механизма се включва планетарната магнитосфера. Въртенето на магнитното поле на Сатурн генерира електрическо поле, насочено радиално навън от планетата. Това поле ще изстрелва малките електрически заредени частици в междупланетното пространство. След като това стане, междупланетното магнитно поле заедно със слънчевия вятър могат да ускорят праховите частици до високи скорости, които частици са засечени от космическите прахови детектори. Доказателство за това тълкуване идва от наблюдаваните промените в посоката на потока от частици, когато междупланетното магнитно поле сменя посоката си в следствие въртенето на Слънцето.

"Касини" е извършил допълнителни констатации. Освен че е открил прахови частици с висока скорост, неговия космически прах анализатор е регистрирал и бавни потоци идващи от линията на зрението на Сатурн. Източника на тези потоци учените смятат, че може да бъдат резултат от "прясно", изхвърлени частици, които все още не са се напълно ускорили.

Симулациите предполагат, че E пръстена е източника на наночастиците, открити от космическия прах анализатор. Но това не е всичко. Продуктите на разпрашаването, сред тях неутрални и заредени атоми и молекули на кислорода, хидроксилната група (OH) и водата, са били наблюдавани от други инструменти на "Касини", включително и от ултравиолетовия спектрограф. Изглежда, че зърната в E пръстена, чиито корени са струите от Енцелад, служат като източник както на неутрални, така и на електрически заредени частици в средната и външна магнитосфера на Сатурн.

Проучването от "Касини", на озадачаващия феномен на праховите потоци е помогнало за откриването на нов механизъм за ускоряване на праховите частици в "прашните плазми" - област от науката, която в момента получава специално внимание. Като се има предвид, че прах и прашни плазми са открити в регионите където се образуват нови звезди, изучаването на Сатурн може да осигури ново вникване в процеса на образуване на звездите и планетите в галактиката.

Източник: НАСА

  • 1011
  • 0
  • Apr 2, 2012

Коментар
Подобни публикации