Zvětšit obrázek

Gejzíry na Enceladu znesnadňují měření délky Saturnova dne. Kredit: NASA/JPL

„Nikdo nepředpokládal, že malý měsíc Enceladus by mohl mít takový vliv na rádiovou techniku, která se několik let používá k určení délky Saturnova dne,“ řekl Don Gurnett (University of Iowa, Iowa City), vedoucí pracovník mise Cassini zkoumající rádiové a plazmové vlny. Rádiová technika měří dobu rotace planety pomocí délky rádiových pulsů - přirozených rádiových signálů planety.

Zvětšit obrázek

Umělecké zpracování ledových gejzírů na Enceladu. Kredit: David Seal/JPL

Nová studie dat ze sondy Cassini ukázala, že Saturnovy magnetické siločáry, nehmotné křivky vznikající v magnetickém poli planety, jsou ovlivněny elektricky nabitými částicemi z gejzírů na měsíci Enceladus chrlících vodní páru a led. Tyto výsledky jsou založeny na společném měření dvou přístrojů na Cassini - přístroje detekujícího rádiové a plazmové vlny RPWS (Radio and Plasma Wave Science) a magnetometru MAG (Dual Technique Magnetometer).

Neutrální částice plynu z gejzírů na Enceladu vytvoří kolem Saturna torus. Jakmile částice získají elektrický náboj, jsou zachyceny Saturnovým magnetickým polem a vytvořený disk ionizuje plyn nebo plazmu v oblasti rovníku planety.

Zvětšit obrázek

Snímky ledových gejzírů na Enceladu v nepravých barvách pořídila sonda Cassini. Kredit: NASA/JPL/Space Science Institute

Částice ovlivňují magnetické pole tak moc, že se rychlost rotace plazmového disku mírně zpomaluje. Toto zpoždění způsobuje, že rádiová perioda rotace plazmového disku je delší než skutečná doba rotace planety.

Zvětšit obrázek

Magnetosféra Saturnu. Enceladus ohýbá Saturnovy magnetické siločáry. Kredit: NASA/JPL/Space Science Institute

Vědci usoudili, že sonda Cassini spíše změřila rádiové emise - rotaci plazmového disku než skutečnou délku Saturnova dne. Kvůli pohybujícímu se oblaku u Saturna, neexistují v současnosti žádná přístroje, které by byly schopny přesně změřit skutečnou dobu rotace „vnitřní“ planety.

Zjistit délku Saturnova dne je problém, protože plynná planeta nemá žádný povrch nebo pevný bod, odkud by se dala měřit doba rychlosti otáčení. Původně se používalo měření pravidelných rádiových signálů, jak tomu bylo i u Jupitera, Uranu a Neptunu.

Zvětšit obrázek

Saturnovy měsíce a prstence. Kredit: NASA/JPL/Space Science Institute

Ale ukázalo se, že Saturnova rádiová perioda se mění a to dvěma způsoby. Vypadá to, že se jedná spíše o pulsující signál než o rotační (jako světlo majáku). Za druhé se perioda pravděpodobně pozvolna mění během měsíců až let.

Zvětšit obrázek

David Southwood (ESA Director of Science Programme). Kredit: ESA

Den změřený sondou Cassini je asi o 6 minut delší než ten, který změřila v 80. letech min. století sonda Voyager - je to téměř 1%.
Podle ředitele vědeckých programů ESA Davida Southwooda (Imperial College London) získali „znamenitý materiál z Enceladu, když spojili pulsující rádiový signál s rotačním magnetickým signálem“.

Na základě nových pozorování si vědci myslí, že jsou dva možné důvody pro změnu doby rádiové rotace. První teorie říká, že gejzíry na Enceladu jsou nyní aktivnější než v době Voyageru. Druhá pak, že se může jednat o sezónní odchylky v důsledku oběhu Saturnu kolem Slunce jednou za 29 let.

Zvětšit obrázek

Michele Dougherty (Imperial College, University of London and Principal Investigator for the Dual-Technique Magnetometer, Cassini). Kredit: ESA

„Někteří jsou přesvědčeni, že gejzíry jsou nyní velmi aktivní, částice zaplní magnetické pole a zpomalí plazmový disk, čímž ještě víc vzroste doba rádiových emisí. Pokud jsou gejzíry méně aktivní, je v magnetickém poli méně nábojů, proto je zpomalení plazmového disku menší a rotace kratší,“ řekl Gurnett. („Kosmický sprejer“ Enceladus)

Donald A. Gurnett, prof. fyziky a astronomie (University of Iowa). Kredit: UIOWA

„Dosud se používala metoda spojení rádiového, magnetického pole a vlastní rotace planety. Saturn ukázal, že potřebujeme vymyslet další,“ řekla Michele Dougherty (Imperial College London), vedoucí pracovnice magnetometru na sondě Cassini (Principal Investigator for the Dual-Technique Magnetometer).

Zdroj:

http://www.spaceflightnow.com/cassini/070322enceladus.html