Астрономы получили уникальное видео с Сатурна

Астрономы засняли полярное сияние на Сатурне. Изучение этого явления позволит лучше понять не только атмосферу газового гиганта, но и магнитные бури на Земле.

Эффектное зрелище ученые смогли наблюдать со сравнительно близкого расстояния благодаря зонду Cassini, который уже свыше пяти лет находится на орбите вокруг Сатурна. Новые данные, собранные аппаратом, охватили около одного или около двух дней— именно столько длилась серия наблюдений. И слово «или» тут отнюдь не лишнее, так как 20 земных часов равны почти двум сатурнианским суткам, планета-гигант вращается быстрее Земли.
Новизна

О том, что на планетах-гигантах бывает полярное сияние, ученые знали и раньше. Даже без аппаратов, работающих в непосредственной близости от Сатурна или Юпитера, можно увидеть сияние над полюсами— но между одним снимком и видео, охватывающим несколько дней, есть существенная разница.

Как сообщается на официальном сайте NASA со ссылкой на Тома Стэлларда, ведущего специалиста по работе с магнетометрами на борту Cassini, полярные сияния пока что изучены далеко не полностью, и потому новая информация может оказаться особенно ценной.
И не только для исследователей, занимающихся конкретно Сатурном. Полярные сияния на любой планете возникают по общему механизму— магнитное поле небесного тела отклоняет поток заряженных частиц от Солнца и направляет его к полюсам, где он сталкивается с атмосферой. Взаимодействие частиц с газом приводит к эффектному свечению, причем во время вспышек на Солнце поток частиц усиливается и частота полярных сияний тоже возрастает.

А попутно возникают и магнитные бури, которые оборачиваются не только ухудшением самочувствия у чувствительных людей, но и грозят выходом из строя различного оборудования— от спутников до электрических подстанций. Изучение процессов в магнитосфере планет поможет и в решении вполне практически задач, начиная с защиты электроники на спутниках и кончая профилактикой аварий в городских энергосистемах.

Магнитные бури

В 2010 году солнечная активность начала медленно расти— это абсолютно нормальный процесс, часть 11-летнего цикла солнечной активности. Магнитные бури, подобные той, что произошла в начале лета, будут случаться чаще, и уже этим летом полярные сияния можно было наблюдать практически на широте Москвы

Как это делается

Цвета на новых изображениях NASA явно ненатуральные— синие кольца планеты, малиновые полосы в атмосфере, и разве что зеленое свечение более-менее правдоподобно. Почему? Дело в том, что инструменты на борту Cassini позволяют рассматривать мир не только в видимом свете— но и в инфракрасном, а также ультрафиолетовом диапазонах.

Глаз человека инфракрасные лучи не видит, поэтому изображение, даваемое камерами, приходится раскрашивать в произвольные цвета. Их выбирают по разным критериям— и в данном случае ученые попытались представить картину так, как видел бы ее человек, чье зрение охватывало бы инфракрасный диапазон.

Красные лучи имеют наибольшую длину волны, поэтому все красные точки соответствуют тем местам, откуда пришло самое длинноволновое излучение (длина волны 5 мкм). Далее в сторону уменьшения длин волн идет зеленый (им закрашены те места, которые испускали излучение от 3 до 4 мкм) и синий— зарезервированный для 2-мкм лучей.

Видимый свет

Красный— длина волны 0,6 мкм. Зеленый— около 0,45 мкм. Синий— 0,3 мкм. Специалисты NASA взяли ту же палитру, но сместили ее в сторону инфракрасного излучения и расширили границы.

Синим Сатурн кажется из-за того, что он отражает солнечные лучи с длиной волны 2 мкм, но поглощает все остальные (точно так же синие предметы поглощают все цвета, кроме синего). Красное свечение— это тепло, пробивающееся из глубин планеты, а зеленый как раз соответствует полярному сиянию.

Астрономы надеются, что новая информация позволит не только улучшить общие знания о магнитных полях планет, но и раскрыть некоторые загадки, связанные с сатурнианской системой. Например, сейчас физики подозревают, что помимо солнечных частиц немалую роль играют и луны— их движение через крайне разреженную плазму вокруг планеты может порождать дополнительные колебания магнитного поля