Сатурн посылает радиосигналы сложного и изменяющегося вида

Наблюдения зонда «Кассини» дали новую информацию о сатурнианском километровом радиоизлучении (Saturn kilometric radiation, SKR). SKR, частоты которого лежат в интервале 10-1 300 кГц, а длины волн попадают в километровый диапазон, было зарегистрировано в начале восьмидесятых годов при изучении Сатурна аппаратами «Вояджер». Вскоре выяснилось, что излучение модулируется с периодом в 10,66 ч, близким к периоду вращения планеты, определённому по движению облаков. Найденную «Вояджерами» величину — 10 ч, 39 мин и 24 ± 7 с — в дальнейшем приняли за период вращения Сатурна, рассудив, что движение частиц в магнитосфере, ответственных за возникновение SKR, управляется магнитным полем, а оно связано с процессами в недрах газового гиганта.

В начале XXI века эта стройная схема была подвергнута сомнению, поскольку обращающийся вокруг Солнца зонд «Улисс» обнаружил изменение периода модуляции SKR. Вариация не слишком значительна и составляет около одного процента, но на Сатурне, большой и быстро вращающейся планете, невозможны даже такие колебания периода.

Результаты наблюдений «Кассини» оказались ещё более интересными: в 2008 году в Journal of Geophysical Research — Space Physics появилась статья, содержавшая данные о двух разных компонентах SKR, зарегистрированных зондом. Периоды модуляции этих составляющих заметно отличались друг от друга и на момент измерений составляли 10,8 и 10,6 ч. Первый (обнаруженный раньше) компонент учёные связали с южной полярной областью Сатурна, а второй — с противоположным полюсом планеты.

Изменение периодов модуляции двух составляющих SKR, рассчитанное по данным измерений в диапазоне 20–500 кГц. Пунктиром показана «внутренняя» частота вращения Сатурна, которую определили по степени сплюснутости планеты
Изменение периодов модуляции двух составляющих SKR, рассчитанное по данным измерений в диапазоне 20–500 кГц. Пунктиром показана «внутренняя» частота вращения Сатурна, которую определили по степени сплюснутости планеты. (Иллюстрация из журнала Geophysical Research Letters.)

В новой работе, выполненной учёными из США и Франции, обсуждается самая свежая информация с «Кассини», поступившая в прошлом году. Как выяснилось, за время наблюдений периоды двух составляющих SKR успели сблизиться, сравнявшись в начале марта 2010-го, примерно через семь месяцев после равноденствия, и вновь разойтись. Первого января 2008-го «южная» составляющая SKR имела период в 10,8 ч, а «северная» — 10,58 ч; первого марта 2010 года они встретились на уровне 10,67 ч и продолжили движение в разных направлениях. К январю 2011-го период «южной» снизился до 10,54 ч, а «северной» — вырос до 10,71 ч.

Новые данные помогли исследователям провести повторный анализ измерений «Вояджеров» и «Улисса». Оказалось, что «Вояджеры» также различали компоненты излучения, а «Улисс» зарегистрировал совмещение двух периодов SKR в августе 1996 года. Это событие произошло примерно через девять месяцев после предыдущего сатурнианского равноденствия, отмечавшегося 19 ноября 1995-го.

Учёные, конечно, не считают, что значения периодов отвечают разным скоростям вращения полушарий планеты. Вероятнее всего, причиной «разделения» SKR становятся высотные ветра, которые имеют разные скорости в южной и северной областях.

Стоит заметить, что результаты изучения SKR подтверждаются наблюдениями полярных сияний на Сатурне. Мощность полярных сияний, как мы уже рассказывали, периодически изменяется, повторяя вид модуляции SKR; кроме того, аналогичным образом варьируется широтное положение авроральных овалов. «Проникновение электронов солнечного ветра в атмосферу Сатурна вызывает появление сияний и SKR и влияет на магнитное поле, а потому все обнаруженные нами вариации должны быть связаны с непостоянным воздействием Солнца на планету», — подводит итог профессор Лестерского университета Стэнли Коули (Stanley Cowley).

Источник: xeon.co.ua

Узнайте также с чего начинается разработка сайта.


Самое интересное

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *