数年前にハッブル望遠鏡で最初に撮影されて以来、土星のオーロラの謎は科学者を困惑させ続けてきました。当初、この現象は紫外線画像でのみ発生しましたが、地上のNASA赤外線望遠鏡施設で行われた最近の研究は、このカラフルなディスプレイに驚くべき新しい側面を示しています…複数！
この地球では、太陽風からの荷電粒子が上層大気の磁力線にぶつかると、オーロラが発生します。粒子は、北極と南極にある「開いた」磁力線を通じて地球の磁気圏に進入します。これらは、太陽への私たちの個人的なへその緒のように、太陽風に関連する入射フィールドに「接続」します。しかし、これらのまばゆいばかりの光のショーを見ることができるのは私たちだけではありません。木星もそうです。
私たちの太陽系の最大の惑星では、荷電粒子が火山の月、イオにやって来ます。この無愛想な世界では、イオン化されたガスが生成され、木星の高速回転磁場によって捕捉されます。しかし、このへその緒は赤道でのジュピターのめまいスピードに追いつくことができません。薄い火山ガスは、共回転を停止し、木星の磁力線に沿って滑り、巨大惑星の極域でプールします。新しく発見された2番目のオーロラオーバルは、土星の共回転破壊緯度でも輝きます。
「木星に非常に類似しているように見えるオーロラを見つけることができました」と英国のレスター大学の惑星天文学者であるトムスタラードは言います。 「土星では、主要なオーロラオーバルのみが以前に観測されており、その起源については多くの議論が残っています。ここでは、土星でメインオーバルと同じ25％の明るさの第2オーバルが発見されたことを報告します。これは、惑星の周囲の中磁気圏との相互作用によって引き起こされることを示しています。これはジュピターのメインオーバルに相当する弱さであり、その相対的な薄さは、ジュピターの火山の月イオと同じくらい大きなイオン源がないためです。」
それで、粒子はどこから来ますか？まだはっきりしていませんが、スタラード博士によると、 「比較的最近まで、氷の月とリングの表面からのスパッタリングが土星のプラズマの主要なソースであると考えられていました。」スタラードはまた、月のエンケラドスとその氷の間欠泉プルームが、土星の磁気圏にイオが木星に注入する物質の約10分の1を提供している可能性があるとも指摘しています。これは、土星の2つ目のオーロラが、地球と木星の極光を駆動する同じ状況のセットによって引き起こされる可能性がほとんどないことを意味します。
スタラードと彼のチームにとって、未来は二次オーロラを再び観測し続ける–変数を探すことです。しかし、土星の分点が近づいている今、惑星の北極が私たちに向くまでに5年以上かかる可能性があります。少し運が良ければ、Cassini Orbiterが役立つかもしれません。
6月21日にコロラド大学のボルダー主導のチームがカッシーニ宇宙船の機器を使用して取得した土星の新しい画像は、地球のオーロラと同様に、極でのオーロラ放射を示しています。カッシーニオービターに搭載された紫外線イメージングスペクトログラフで撮影された、人間の目には見えない2つのUV画像は、土星の南極でのオーロラ放出の「楕円」全体を捉えたカッシーニホイヘンスのミッションからの最初の画像です。 CU-ボールダーの大気物理学研究所で構築されたUVIS装置の主任研究員であるCU-ボールダー教授のラリーエスポジト、およびUVISチームのメンバーであるセントラルアリゾナカレッジのウェインプライアー教授によると、それらは土星の北極でも同様の放出を示しています元CU大学院生。
