Sinh viên đại học cho thấy hành tinh từ tính hành tinh thay đổi theo mùa như thế nào.
Một sinh viên đại học của Đại học Iowa đã phát hiện ra rằng một quá trình xảy ra trong từ quyển Sao Thổ có liên quan đến các mùa hành tinh và thay đổi với chúng, một phát hiện giúp làm rõ chiều dài của một ngày Sao Thổ và có thể thay đổi sự hiểu biết của chúng ta về từ trường Trái đất.
Từ trường sao Thổ Saturn là cấu trúc lớn thứ ba trong hệ mặt trời, chỉ bị lu mờ bởi từ trường của mặt trời và sao Mộc. Không giống như Trái đất, nơi có bề mặt đá có thể nhìn thấy và cứ sau 24 giờ lại quay một lần, Sao Thổ được cấu tạo chủ yếu từ các đám mây và các lớp khí lỏng, mỗi vòng quay quanh hành tinh với tốc độ riêng. Sự thay đổi trong vòng quay này khiến các nhà khoa học gặp khó khăn trong việc xác định thời gian cho hành tinh.
Nhiều thập kỷ trước, một tín hiệu vô tuyến mạnh và xuất hiện tự nhiên, được gọi là bức xạ kilomet Saturn (SKR), được cho là đưa ra một phép đo chính xác về một ngày Sao Thổ. Nhưng dữ liệu được thu thập bởi tàu vũ trụ ESA / NASA đã chứng minh điều ngược lại.
Tín dụng hình ảnh: NASA
Giờ đây, bằng cách sử dụng dữ liệu từ tàu vũ trụ của NASA, Cassini, đã đi vào quỹ đạo quanh Sao Thổ năm 2004, nhà vật lý không gian UI Donald Gurnett và các nhà khoa học khác đã chỉ ra rằng các cực Bắc và Nam có các ngày SKR của họ thay đổi theo các tuần và năm. Theo các quan chức của NASA, làm thế nào các giai đoạn khác nhau này phát sinh và được điều khiển qua từ quyển đã trở thành một câu hỏi trung tâm của sứ mệnh Cassini.
Phát hiện của Tim Kennelly, một học sinh lớp UI chuyên ngành vật lý và thiên văn học, là một trong những quan sát trực tiếp đầu tiên về sự thay đổi theo mùa trong từ quyển của Sao Thổ Saturn. Ngoài ra, phát hiện mang đến tất cả các hành tinh có từ quyển, bao gồm cả Trái đất.
Theo ông Jenelly, tác giả chính của bài báo được công bố trực tuyến trên Tạp chí Nghiên cứu Địa vật lý Hoa Kỳ (AGU) của Tạp chí Nghiên cứu Địa vật lý Hoa Kỳ. Tôi hy vọng xu hướng này sẽ tiếp tục.
Các nhà khoa học đã biết đến với một số thời điểm đó quá trình magnetospheric của sao Thổ được liên kết với nhau, từ các hoạt động tạo ra các phát thải SKR tương đối gần trái đất để có chữ ký định kỳ trong từ quyển của sao Thổ kéo dài hàng triệu dặm hạ lưu trong magnetotail của hành tinh. Nhưng họ đã không biết làm thế nào họ được liên kết.
Xem lớn hơn | Cực bắc của Sao Thổ, dưới ánh sáng tươi mát của mùa xuân, được tiết lộ trong hình ảnh màu này từ tàu vũ trụ NASA Cass Cassini. Tín dụng hình ảnh: NASA / JPL-Caltech / SSI
Kennelly đã phân tích các hiện tượng được ghi lại từ tháng 7 năm 2004 đến tháng 12 năm 2011 bằng thiết bị Radio và Plasma Wave Science (RPWS) do UI xây dựng và đưa ra một số kết luận mới về cách các sự kiện được liên kết. Đầu tiên, anh ta nhìn vào các ống thông lượng di chuyển vào bên trong, bao gồm khí nóng, tích điện, gọi là plasma. Tập trung vào các ống khi chúng hình thành ban đầu và trước khi chúng có cơ hội tiêu tan dưới ảnh hưởng của từ quyển, ông thấy rằng sự xuất hiện của các ống có tương quan với hoạt động ở bán cầu bắc và nam tùy theo mùa.
Kennelly nhận thấy rằng trong mùa đông ở bán cầu bắc, sự xuất hiện của các ống thông lượng tương quan với thời kỳ SKR bắt nguồn từ bán cầu bắc. Một ống thông lượng tương tự và tương quan SKR đã được ghi nhận cho bán cầu nam trong mùa đông nam. Các sự kiện được sắp xếp mạnh mẽ, ông nói và theo dõi những thay đổi theo mùa của Saturn.
Phát hiện này có thể thay đổi cách các nhà khoa học nhìn vào từ trường Trái đất và vành đai bức xạ Van Allen ảnh hưởng đến nhiều hoạt động khác nhau trên Trái đất, từ an toàn bay vào vũ trụ đến liên lạc qua điện thoại vệ tinh và điện thoại di động.
Nhận xét về kinh nghiệm nghiên cứu của mình, Kennelly nói, sự kiện I Imm thực sự rất vui với sự hỗ trợ mà tôi đã nhận được từ nhóm Don Gurnett lối đi. Họ để tôi tự làm rất nhiều nghiên cứu. Tôi thực sự đánh giá cao. Ông nói thêm rằng ông sẽ bắt đầu nộp đơn vào các trường sau đại học vào học kỳ tới và dự định lấy bằng tiến sĩ vật lý plasma.
Ngoài Kennelly, các nhà nghiên cứu UI bao gồm học giả sau tiến sĩ UI Jared Leisner, nhà khoa học nghiên cứu liên kết GeorgeMedodarsky và Donald Gurnett, trưởng phòng điều tra công cụ RPWS và Giáo sư Vật lý và Thiên văn học James A. Van Allen / Roy J. và Lucille A. Carver .
Có thể tìm thấy bài viết trên tạp chí tại: onlinel Library.wiley.com/doi/10.1002/jgra.50152/full.
Thông qua Đại học Iowa