Cientistas que examinaram dados da missão Cassini-Huygens identificaram uma característica inesperada na estrutura da bolha magnética protetora de Saturno.
Esta descoberta apoia a ideia de que planetas gigantes como Saturno têm magnetosferas que se comportam de forma muito diferente da da Terra.
Pesquisa, publicada em comunicação da naturezaDra. Licia Ray e Dra. Sarah Badman da Lancaster University, bem como Dr. Chris Arridge, ex-Lancaster.
A Cassini foi projetada para investigar o sistema mais amplo de Saturno, incluindo Saturno e seus anéis, satélites naturais e o ambiente espacial circundante. A missão foi uma colaboração da NASA, da Agência Espacial Europeia (ESA) e da Agência Espacial Italiana (ASI). Cassini orbitou Saturno de 2004 a 2017.
O rápido movimento de Saturno mudou o quadro!
As novas descobertas apoiam uma teoria de longa data de que a rápida rotação de planetas gigantes como Saturno pode ser mais importante do que o vento solar na formação das suas magnetosferas.
O vento solar é um fluxo de partículas carregadas fluindo do Sol. A magnetosfera é a região do espaço ao redor de um planeta onde seu campo magnético fornece proteção contra essas partículas que chegam.
No entanto, perto dos pólos de um planeta existem buracos em forma de funil conhecidos como “cúspides magnetosféricas”. Essas regiões permitem que partículas solares carregadas entrem mais diretamente na atmosfera do planeta.
Os investigadores analisaram observações da Cassini recolhidas entre 2004 e 2010 para determinar onde está realmente localizada a cauda magnetosférica de Saturno. Quando compararam os resultados com observações semelhantes da Terra, encontraram uma enorme diferença.
A poderosa rotação de Saturno parece estar “puxando” o zênite desde a tarde. Em média, o encerramento dos turnos ocorre até tarde da tarde, normalmente entre as 13h00 e as 15h00 locais, podendo em alguns casos prolongar-se até às 20h00 locais.
O fato de o zênite de Saturno mudar à noite fornece evidências de que a taxa de rotação de um planeta pode moldar fundamentalmente o ambiente espacial ao seu redor.
Uma mudança com implicações para a aurora de Saturno
Esta localização incomum do pico tem consequências importantes para os modelos de reconexão magnética, a aceleração de partículas de alta energia e a intensa atividade polar de Saturno.
A doutora Licia Ray, da Universidade de Lancaster, disse: “Este resultado nos permite avançar com teorias novas e aprimoradas sobre como as magnetosferas planetárias interagem com o vento solar”.
A Terra gira muito mais lentamente do que um planeta gigante gasoso como Saturno. Um dia na Terra dura 24 horas, e a forma da magnetosfera terrestre é amplamente determinada pelo equilíbrio entre a pressão do vento solar e a pressão do campo magnético da Terra. Esse equilíbrio mantém o cume da Terra próximo do meio-dia local.
Saturno apresenta uma situação muito diferente. Um dia no planeta dura cerca de 10,7 horas, e sua magnetosfera também contém grandes quantidades de material ionizado fornecido por sua lua Encélado.
Juntos, a rápida rotação de Saturno e esta abundância de material ionizado significam que a pressão do campo magnético do planeta e o seu disco de material carregado em rápida rotação devem equilibrar a pressão do vento solar.
Estas forças ajudam a explicar porque é que o zénite de Saturno aparece mais distante à tarde e à noite do que na região equivalente da Terra.
Os dados da Cassini revelam constantemente novas ciências
A descoberta também pode melhorar a compreensão dos cientistas sobre as auroras brilhantes de Saturno e os processos energéticos que ocorrem na sua magnetosfera.
Dr Ray disse: “Em particular, os locais dos picos da tarde têm implicações na forma como interpretamos as auroras brilhantes de Saturno e onde esperamos a reconexão magnética, um processo explosivo que acelera partículas a energias muito altas de keV e além. Também destaca a riqueza científica que pode ser feita com os dados da Cassini, ainda mais de oito anos após o final da missão.”
