Планетата се противопостави на физиката: астрономите разгадаха 20-годишна мистерия около Сатурн

Учените използваха космическия телескоп Webb, за да разрешат 22-годишна мистерия. В зависимост от метода на измерване, гигантската планета изглежда се върти с различна скорост, което не би трябвало да е така. Планетата не може просто да ускори или забави въртенето си без някакъв вид индуцирано влияние. Тази загадка, възникнала през 2004 г. след наблюдения на Сатурн от космическия кораб Cassini, се противопостави на планетарната физика. Но астрономите откриха причината за странното въртене на Сатурн.

Според учените, в продължение на много години никой не е знаел защо се случва нещо странно със скоростта на въртене на Сатурн. Наскоро беше открито, че мистерията всъщност не е свързана с въртенето на Сатурн, а видимите промени в скоростта на въртене на гигантската пръстеновидна планета са причинени от ветрове в горните слоеве на атмосферата на планетата. Но никой не е знаел защо тези ветрове съществуват; сега има отговор.

Преди двадесет и две години астрономите за първи път откриха, че видимата скорост на въртене на Сатурн се променя с течение на времето. Но това не може да е вярно, тъй като планетите не могат просто да ускоряват или забавят въртенето си без външно влияние.

Учените са открили, че сигналът, използван за измерване на въртенето, не произхожда от ядрото на планетата, а от горните слоеве на нейната атмосфера. Ветровете високо в атмосферата на Сатурн създават електрически токове, които от своя страна произвеждат сигнал за полярно сияние, който имитира промените във въртенето на планетата и води в заблуждение. Ако атмосферните ветрове са отговорни за този ефект, тогава какво ги е причинявало?

За да разберат това, учените са изследвали северното сияние на Сатурн непрекъснато в продължение на един сатурнов ден, който трае 10 часа и 33 минути. В резултат на това, анализът на сиянието на молекула, наречена триатомен водороден катион, която се образува в горната атмосфера на Сатурн и действа като естествен термометър, е помогнал на астрономите да създадат първите карти на температурата и плътността на частиците в областта на полярното сияние на газовия гигант. За първи път учените са картографирали най-фините детайли на нагряването и охлаждането в областта на полярното сияние на Сатурн.

Оказало се, че най-горещите региони съвпадат точно с местата, където авроралната енергия навлиза в атмосферата на планетата. Това означава, че полярните сияния на Сатурн не са просто визуално явление; те активно нагряват атмосферата на определено място. Това нагряване задвижва ветрове, които от своя страна създават електрически токове, отговорни за полярните сияния. След това полярните сияния отново нагряват атмосферата, поддържайки целия цикъл.

Това откритие далеч надхвърля обяснението на странното въртене на Сатурн. То разкрива дълбока двупосочна връзка между атмосферата на планетата и нейната магнитосфера – областта на влияние на глобалното магнитно поле, която се простира далеч в космоса.

Енергията не просто се пренася от космоса в атмосферата на Сатурн. Атмосферата помага да се контролира какво се случва в космоса около тази огромна планета. Това откритие може да промени начина, по който учените интерпретират сигналите от други газови гиганти, както в Слънчевата система, така и извън нея.