Радио Сатурна расскажет о планетных полюсах

Так называемое "радио Сатурна" преподнесло ученым сюрприз. Речь идет о километровом радиоизлучении планеты Сатурн, в сигналах которого содержится информация о процессах, происходящих в ее полярных областях. В последнее время его параметры сильно изменились. Это переворачивает прежние представления о связи между излучением и вращением планеты.

Астрофизики предполагают, что сатурнианское километровое радиоизлучение (SKR) порождается электронами, пробегающими по линиям магнитного поля планеты в ее полярных регионах. С ними же связаны наблюдающиеся на Сатурне полярные сияния.

Ранее считалось, что колебания SKR отображают изменение скорости вращения планеты. Однако позднее оказалось, что параметры радиоизлучения заметно меняются на протяжении десятилетий. Гигантский Сатурн просто не мог за эти периоды так сильно менять темп своих оборотов вокруг собственной оси.

Читайте также: Сатурн "убивал" свои спутники

Со временем ученым удалось выяснить, что на "голос Сатурна" влияют, с одной стороны, магнитное поле планеты и солнечный ветер, а с другой — высотные потоки (так называют сильный ветер в виде узкого воздушного потока, дующий в верхней тропосфере или нижней стратосфере). Однако многое в этом механизме взаимодействия до сих пор не прояснено.

Так, например, скорость ветра на Сатурне может достигать 1800 километров в час. Ветры дуют, в основном, в восточном направлении (по направлению вращения оси планеты). При этом их сила ослабевает при удалении от экватора. Кроме того, траектории направления ветра в северном и южном полушариях симметричны относительно экватора.

Наблюдаются на Сатурне и ураганы. Ученые полагают, что особо мощные ураганы происходят там примерно раз в 30 лет. Так, смерчевое образование, которое астрофизики окрестили "Большим белым овалом", в последний раз было зафиксировано в 1990 году.

Возможно, все эти ветры имеют связь с магнитным полем планеты. Несмотря на то, что Сатурн относится к разряду газовых планет-гигантов и не имеет твердой поверхности, оно у него достаточно мощное. Магнитосфера Сатурна простирается на расстояние один миллион километров в направлении Солнца. Интересно, что спутник "Вояджер-1", находясь на расстоянии в 26,2 радиуса Сатурна от поверхности планеты, тем не менее смог зарегистрировать сильную ударную магнитную волну, исходящую от этой планеты-гиганта.

Еще одна загадка — феномен полярных сияний. На Сатурне они могут покрывать весь полюс, тогда как, например, на Земле и на Юпитере кольца полярных сияний наблюдаются только вокруг магнитных полюсов. А 12 ноября 2008 года спутником "Кассини" были сделаны снимки северного полюса Сатурна в инфракрасном диапазоне, на которых полярные сияния оказались окрашены в голубой цвет, а лежащие под ними облака — в красный. В течение нескольких минут картина подвергалась сильным видоизменениям… По мнению исследователей, это указывает на то, что переменный поток заряженных частиц, идущих от Солнца, подвергается воздействию каких-то неизвестных магнитных сил…

Впервые исследователи были "шокированы" поведением испускаемых Сатурном радиоволн в 2004 году, когда космический зонд "Кассини" зафиксировал период модуляции SKR, равный 10,76 часа. До этого в 1980-х годах искусственные спутники "Вояджер" определили данный период как равный 10,66 часа.

А в 2009 году анализ данных за 2008 год, полученный при помощи "Кассини", показал, что радиоизлучение Сатурна представляет собой целых два "голоса", идущих с юга и севера. И каждый из них обладает собственным периодом модуляции, причем оба периода довольно сильно различаются: северный равен 10,58 часа, а южный — 10,8 часа.

Новая сенсация поджидала астрономов в прошлом году. Выяснилось, что графики колебаний северного и южного SKR постепенно смещаются навстречу друг другу! В марте 2010 года, семь месяцев спустя после сатурнианского равноденствия, они, наконец, скрестились на отметке 10,67 часа.

Вновь пересмотрев данные, полученные в 80-х "Вояджерами" и в 90-х — космическим аппаратом "Улисс", планетологи обнаружили свидетельства того, что кривые излучений северного и южного регионов Сатурна и ранее пересекались. Как правило, этот феномен наблюдался через 9-12 месяцев после наступления на планете равноденствия.

Как показывают дальнейшие наблюдения, после мартовской "встречи" в прошлом году периоды колебаний сигналов с севера и юга продолжают меняться. Так, период модуляции южного SKR сократился и к январю 2011 года составил 10,54 часа, в то время как период колебаний северного излучения вырос до 10,71 часа. Таким образом, наблюдается явная связь между колебаниями SKR и сменой сезонов на Сатурне.

Читайте также: Загадочный Плутон празднует день рождения

Скорее всего, данное явление обусловлено взаимодействием Солнца и магнитосферы гигантской планеты. Однако, возможно, на него как-то влияют и некие внутренние процессы, происходящие в недрах Сатурна, о которых мы до сих пор практически ничего не знаем…

Читайте самое интересное в рубрике "Наука и техника"