Πέμπτη, 27 Απριλίου 2017

Ανιχνεύτηκε μια μαγνητική σύνδεση μεταξύ Κρόνου και Εγκέλαδου

magnetic_connection_saturn_enceladusΜια αλληλεπίδραση μεταξύ του μαγνητικού πεδίου του Κρόνου με τον Εγκέλαδο, ένα από τα φεγγάρια του,   γνωστό ως "εωθινό ίχνος" του φεγγαριού, έχει εξηγηθεί με την ανακάλυψη μιας ηλεκτρικής σύνδεσης μεταξύ των δύο σωμάτων.
 
Η καλλιτεχνική αυτή απεικόνιση δείχνει ένα φωτεινό τμήμα από υπεριώδες φως κοντά στο βόρειο πόλο του Κρόνου που αποτελεί το «αποτύπωμα» της μαγνητικής σύνδεσης ανάμεσα στον Κρόνο και τον δορυφόρο του Εγκέλαδο. Το ίχνος και οι γραμμές του  μαγνητικού πεδίου δεν είναι ορατές με γυμνό μάτι, όμως ανιχνεύθηκαν από το φασματογράφο υπεριώδους απεικόνισης και τα ειδικά όργανο πάνω στο διαστημικό σκάφος Cassini της NASA.

Η αναφορά για αυτές τις ισχυρές ακτίνες των ηλεκτρονίων και των ιόντων που εκπέμφθηκαν από τον Εγκέλαδο προς τον Κρόνο, που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature, έγινε από την ομάδα των επιστημόνων που εργάζονται στην αποστολή Cassini της NASA. Μια παρόμοια σύζευξη υπάρχει μεταξύ του Δία και ενός από τα φεγγάρια του, της Ιούς.
 
"Τα συμπεράσματα μας προσφέρουν την πρώτη επιβεβαίωση ότι το σφαιρικό μοντέλο των μαγνητικών πεδίων του Κρόνου είναι ακριβές," αναφέρει ο Abigail Rymer από το Πανεπιστήμιο John Hopkins. "Είναι μια πληροφορία ζωτικής σημασίας όταν προσπαθούμε να κατασκευάσουμε μια τρισδιάστατη εικόνα από τις μεμονωμένες παρατηρήσεις των διαστημικών σκαφών."
 
Το ανήσυχο φεγγάρι του Κρόνου
Ο Εγκέλαδος είναι το έκτο μεγαλύτερο φεγγάρι του Κρόνου, ένας παγωμένος δορυφόρος με διάμετρο ακριβώς 500 χιλιόμετρα. Για σύγκριση το Φεγγάρι μας έχει διάμετρο σχεδόν 3.500 χλμ.
 
Εντούτοις, παρά το σχετικά μικρό μέγεθός του, ο Εγκέλαδος παρουσιάζει μεγάλο ενδιαφέρον για τους επιστήμονες επειδή είναι ένα από τα λίγα αντικείμενα του ηλιακού συστήματος στα οποία έχει παρατηρηθεί η ηφαιστειακή δραστηριότητα.
 
Μια προηγούμενη επιτυχία του διαστημικού σκάφους Cassini ήταν η ανακάλυψη του ψυχρού βουλκανισμού (ψυχρή κι όχι θερμή ηφαιστειακή δραστηριότητα) στον Εγκέλαδο. Από την παγωμένη του επιφάνεια διαφεύγουν λοφία από παγωμένα σωματίδια  (ιονισμένα μόρια παγωμένου νερού εξ αιτίας του ήλιου) από τις διεξόδους πάνω στην επιφάνεια του φεγγαριού. Το λεγόμενο εωθινό ίχνος του Εγκέλαδου προκύπτει όταν αλληλεπιδρούν τα ιονισμένα σωματίδια σε αυτά τα ηφαιστειακά λοφία με το μαγνητικό πεδίο του Κρόνου. 
 
Οι μηχανισμοί σε αυτήν την αλληλεπίδραση είναι παρόμοιοι με εκείνους που παράγουν το Σέλας (βόρειο ή νότιο) της Γης, στους οποίους επιταχυνόμενα ηλεκτρόνια περιστρέφονται γύρω από τις μαγνητικές γραμμές του γήινου πεδίου, σε θέσεις υψηλού γεωγραφικού πλάτους.
 
Δυναμική αλληλεπίδραση
Στην περίπτωση του Κρόνου, τα ηλεκτρόνια αντιπροσωπεύουν ένα τεράστιο ρεύμα που αφού περιτυλίγουν τον Εγκέλαδο επιστρέφουν πάλι πίσω στον Κρόνο. Ο Εγκέλαδος συμπεριφέρεται περίπου σαν ένα δυναμό, που παράγει τα ηλεκτρικά ρεύματα που γεννούν το εωθινό ίχνος στην ανώτερη ατμόσφαιρα του Κρόνου.
 
Στην παραπάνω εικόνα, το ίχνος βρίσκεται στο λευκό πλαίσιο πάνω στον Κρόνο ενώ οι γραμμές του μαγνητικού πεδίου είναι σε χρώμα λευκό και μοβ. Ένα μεγαλύτερο πλαίσιο πάνω από τον Εγκέλαδο δείχνει μια διατομή των μαγνητικών δυναμικών γραμμών μεταξύ του δορυφόρου και του πλανήτη.
 
Ένας πορτοκαλί φωτεινός δακτύλιος στο βόρειο πόλο του Κρόνου οφείλεται στο ίδιο φαινόμενο που δημιουργεί το σέλας στο βόρειο και νότιο πόλο της Γης. Δηλαδή, ενεργητικά ηλεκτρόνια διεισδύουν στην ατμόσφαιρα του Κρόνου. Ωστόσο, το “εωθινό ίχνος” δεν συνδέεται με αυτά τα δαχτυλίδια γύρω από τους πόλους του Κρόνου.
 
Οι επιστήμονες έχουν διαπιστώσει ότι η αλληλεπίδραση ανάμεσα στον Κρόνο  και Εγκέλαδο είναι δυναμική: η εωθινή εκπομπή μεταβάλλεται συνεχώς, εξ αιτίας των μεταβολών στα λοφία που εκπέμπονται λόγω της μεταβλητής ψυχρής ηφαιστειακής δραστηριότητας στον Εγκέλαδο.