Cassini revela las auroras ultravioletas de Saturno con detalles sin precedentes


Al final de su misión en 2017, la sonda espacial Cassini de la NASA realizó un conjunto de órbitas finales acercándola más que nunca a Saturno. Al pasar sobre las regiones polares del gigante gaseoso a tan baja altitud, la cámara ultravioleta del orbitador podía observar las auroras de Saturno en una resolución sin precedentes y sus instrumentos a bordo podían medir partículas cargadas y ondas de plasma sobre la región auroral. Estas observaciones revelan por primera vez la estructura detallada del arco auroral principal que varía entre una forma suave y ondulada, probablemente dependiendo de qué tan silencioso o perturbado esté el plasma cerca de Saturno. Las observaciones también sugieren la existencia de fuertes campos eléctricos que aceleran los electrones hacia la atmósfera de Saturno, impulsando las brillantes emisiones aurorales.

Las auroras de Saturno se generan por la interacción del viento solar con el campo magnético que gira rápidamente del planeta gigante.

Están ubicadas en las regiones polares de Saturno y se sabe que son altamente dinámicas, a menudo pulsan y parpadean a medida que ocurren diferentes procesos dinámicos en el entorno de plasma de este planeta.

"Sorprendentemente, muchas preguntas que giran en torno a las auroras de Saturno siguen sin respuesta, incluso después del éxito sobresaliente de la misión Cassini", dijo Alexander Bader, de la Universidad de Lancaster.

"Este último conjunto de imágenes de primer plano nos brinda vistas únicas y altamente detalladas de las estructuras a pequeña escala que Cassini o el telescopio espacial Hubble no pudieron discernir en observaciones anteriores".

"Tenemos algunas ideas sobre cuál podría ser su origen, pero aún queda mucho análisis por hacer".


En esta imagen se muestra la selección de observaciones completas del óvalo auroral norte y sur, obtenidas durante la fase final de la misión Cassini. Las imágenes están ordenadas según el momento de su observación; la hora de inicio, el tiempo de exposición, el hemisferio observado y la distancia radial de Cassini desde la superficie de Saturno, se muestran en la parte superior de cada panel. Las diferencias en el brillo de fondo (resplandor diurno), entre el hemisferio norte y sur, son un efecto estacional; 2017 fue un año de verano del norte e invierno del sur.

Las imágenes satelitales por sí solas apenas serán suficientes para desentrañar los misterios de las auroras de Saturno: las partículas energéticas que causan los brillantes espectáculos de luces alrededor de los polos de Saturno se originan lejos de la superficie del planeta, donde las líneas del campo magnético se retuercen y las nubes de plasma interactúan entre sí.

Cuando se encuentra en la región correcta, Cassini a veces se incrusta en la corriente de partículas que conecta las auroras con la magnetosfera.

Un análisis de las mediciones de partículas, registradas por la sonda durante este tiempo, mostró que las auroras de Saturno, como las de Júpiter; son generadas por partículas mucho más energéticas que las de la Tierra. Sin embargo, los mecanismos físicos subyacentes parecen mostrar similitudes entre los tres: la Tierra, Saturno y Júpiter.

"A pesar de que la misión de Cassini terminó, los datos que proporcionó siguen llenos de sorpresas y continuarán ayudándonos a comprender el funcionamiento de las auroras de los planetas gigantes, especialmente en combinación con las observaciones de la sonda Juno de la magnetosfera de Júpiter", dijeron los investigadores.

Referencia de los documentos científicos:
A. Bader et al. La morfología de las auroras de Saturno observadas durante la Gran Final de Cassini. Geophysical Research Letters, publicado en línea el 24 de diciembre de 2019; doi: 10.1029 / 2019GL085800

A. Bader et al. Firmas de partículas energéticas por encima de las auroras de Saturno. JGR: Space Physics, publicado en línea el 22 de diciembre de 2019; doi: 10.1029 / 2019JA027403

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