Cientistas que estudam dados da sonda Cassini da NASA e do Telescópio Espacial Hubble descobriram que as auroras de Saturno se comportam de maneira diferente do que os cientistas acreditavam nos últimos 25 anos.
Os pesquisadores, liderados por John Clarke, da Universidade de Boston, descobriram que as auroras do planeta, há muito consideradas um cruzamento entre as da Terra e Júpiter, são fundamentalmente diferentes das observadas nos outros dois planetas. A equipe que analisa os dados da Cassini inclui o Dr. Frank Crary, cientista de pesquisa do Southwest Research Institute em San Antonio, Texas, e Dr. William Kurth, cientista de pesquisa da Universidade de Iowa, Iowa City.
O Hubble tirou fotos ultravioletas das auroras de Saturno por várias semanas, enquanto o instrumento científico de ondas de rádio e plasma da Cassini registrou o aumento nas emissões de rádio das mesmas regiões, e o espectrômetro de plasma e os magnetômetros da Cassini mediram a intensidade da aurora com a pressão da energia solar. vento. Esses conjuntos de medidas foram combinados para proporcionar uma visão mais precisa das auroras de Saturno e o papel do vento solar em gerá-las. Os resultados serão publicados na edição de 17 de fevereiro da revista Nature.
As descobertas mostram que as auroras de Saturno variam de dia para dia, como na Terra, movendo-se em alguns dias e permanecendo estacionárias em outros. Mas comparado à Terra, onde o brilho dramático das auroras dura apenas cerca de 10 minutos, o Saturn pode durar dias.
As observações também mostram que o campo magnético e o vento solar do Sol podem desempenhar um papel muito maior nas auroras de Saturno do que se suspeitava anteriormente. As imagens do Hubble mostram que as auroras às vezes ficam paradas enquanto o planeta gira abaixo, como na Terra, mas também mostram que as auroras às vezes se movem junto com Saturno enquanto gira em seu eixo, como em Júpiter. Essa diferença sugere que as auroras de Saturno são conduzidas de maneira inesperada pelo campo magnético do Sol e pelo vento solar, não pela direção do campo magnético do vento solar.
"As auroras da Terra e de Saturno são impulsionadas por ondas de choque no vento solar e por campos elétricos induzidos", disse Crary. "Uma grande surpresa foi que o campo magnético embutido no vento solar desempenha um papel menor em Saturno."
Na Terra, quando o campo magnético do vento solar aponta para o sul (oposto à direção do campo magnético da Terra), os campos magnéticos se cancelam parcialmente e a magnetosfera é "aberta". Isso permite que a pressão do vento solar e os campos elétricos entrem, e permite que eles tenham um forte efeito na aurora. Se o campo magnético do vento solar não estiver voltado para o sul, a magnetosfera é "fechada" e a pressão do vento solar e os campos elétricos não podem entrar. "Perto de Saturno, vimos um campo magnético do vento solar que nunca foi fortemente norte ou sul. A direção do campo magnético do vento solar não teve muito efeito na aurora. Apesar disso, a pressão do vento solar e o campo elétrico ainda estavam afetando fortemente a atividade auroral ”, acrescentou Crary. Visto do espaço, uma aurora aparece como um anel de energia circulando a região polar de um planeta. Os displays aurorais são estimulados quando partículas carregadas no espaço interagem com a magnetosfera de um planeta e fluem para a atmosfera superior. Colisões com átomos e moléculas produzem flashes de energia radiante na forma de luz. As ondas de rádio são geradas por elétrons quando caem em direção ao planeta.
A equipe observou que, embora as auroras de Saturno compartilhem características com os outros planetas, elas são fundamentalmente diferentes das da Terra ou de Júpiter. Quando as auroras de Saturno se tornam mais brilhantes e, portanto, mais poderosas, o anel de energia que circunda o pólo diminui de diâmetro. Em Saturno, diferentemente dos outros dois planetas, as auroras se tornam mais brilhantes no limite diurno e noturno do planeta, que também é onde as tempestades magnéticas aumentam de intensidade. Em certos momentos, o anel auroral de Saturno é mais como uma espiral, suas extremidades não estão conectadas quando a tempestade magnética circunda o polo.
Os novos resultados mostram algumas semelhanças entre as auroras de Saturno e a da Terra: as ondas de rádio parecem estar ligadas aos pontos aurorais mais brilhantes. "Sabemos que na Terra, ondas de rádio semelhantes vêm de arcos aurorais brilhantes, e o mesmo parece ser verdade em Saturno", disse Kurth. "Essa semelhança nos diz que, nas menores escalas, a física que gera essas ondas de rádio é exatamente como a que acontece na Terra, apesar das diferenças na localização e no comportamento da aurora."
Agora, com a Cassini em órbita em torno de Saturno, a equipe poderá dar uma olhada mais direta na forma como as auroras do planeta são geradas. Em seguida, eles investigarão como o campo magnético do Sol pode alimentar as auroras de Saturno e aprenderão mais detalhes sobre o papel que o vento solar pode desempenhar. Entender a magnetosfera de Saturno é um dos principais objetivos científicos da missão Cassini.
Para obter as imagens e informações mais recentes sobre a missão Cassini-Huygens, visite http://saturn.jpl.nasa.gov e http://www.nasa.gov/cassini.
A missão Cassini-Huygens é uma missão cooperativa da NASA, da Agência Espacial Européia e da Agência Espacial Italiana. O Jet Propulsion Laboratory, uma divisão do Instituto de Tecnologia da Califórnia em Pasadena, gerencia a missão do Escritório de Ciências Espaciais da NASA, Washington, D.C.
Fonte original: Comunicado de imprensa da NASA / JPL
