Благодаря автоматической станции Кассини, ученым удалось обнаружить, что верхние слои атмосферы газового гиганта - Сатурна такие же теплые, как и у Земли. Но в отличие от Земли, Сатурн находится слишком далеко от Солнца. Данный феномен возникновения тепла озадачил ученых. Это стало одной из из великих загадок планетарной науки.
Полученные данные с автоматической станции Кассини дало понять что является причиной разогрева верхних слоев атмосферы Сатурна, а так же возможно и других газовых гигантов, которые находятся на более далеком расстоянии от Солнца, чем наша с вами планета.
И этой причиной является — полярные сияния на северном и южном полюсах планеты.
Дело в том, что электрически заряженные частицы в воздухе, вызванные взаимодействиями между солнечными ветрами и заряженными частицами от спутников Сатурна, разжигают полярные сияния и нагревают верхние слои атмосферы.
Авроральные выбросы Сатурна
Аврора на южном полюсе Сатурна видна на этом изображении в ложном цвете.
Синий цвет — представляет собой полярное сияние;
Красно-оранжевый цвет — это отражение солнечного света.
Изображение было получено ультрафиолетовым спектрографом Cassini (UVIS) 21 июня 2005 года.
Разогретые электрически заряженными частицами верхние слои атмосферы начинают вызывать ветры, которые в свою очередь распределяют тепло от полюсов к экваториальной части планеты.
«Эти результаты крайне важны для нашего общего понимания планетарных верхних слоев атмосфер и являются важной частью наследия Кассини», - сказал автор Томми Коскинен, член команды Кассини по ультрафиолетовому спектрофотографу (UVIS).
«Они помогают решить вопрос о том, почему верхняя часть атмосферы настолько теплая, а остальная часть атмосферы - из-за большого расстояния от Солнца - холодная».
Наблюдение за Сатурном, автоматической межпланетной станцией Кассини, проходило на протяжении более 13 лет.
После исчерпания запаса топлива, команда по исследованию направила межпланетную станцию Кассини с орбиты Сатурна в атмосферу планеты в сентябре 2017 года. Перед погружением Кассини выполнил 22 маневра на сверх-ближней орбите, в качестве финального тура под названием Гранд Финал. Отчасти это было сделано для защиты спутника Сатурна под названием Энцелад. На котором, как обнаружил Кассини, могло быть условие подходящее для жизни.
Именно во время Гранд Финала были собраны ключевые данные для новой температурной карты атмосферы Сатурна. В течение шести недель Кассини нацеливалась на несколько ярких звезд в созвездиях Ориона и Большой Пес, когда они миновали Сатурн. Межпланетная станция Кассини наблюдала, как звезды поднимаются и садятся за гигантскую планету, ученые проанализировали, как изменился свет звезды при прохождении через атмосферу.
Измерение плотности атмосферы дало ученым информацию, необходимую им для определения температуры. (Плотность уменьшается с высотой, а скорость снижения зависит от температуры.) Они обнаружили, что температура достигает максимума вблизи полярных сияний, что указывает на то, что полярные сияния нагревают верхнюю атмосферу.
И измерения плотности, и температуры вместе помогли ученым определить скорость ветра. Понимание верхней атмосферы Сатурна, где планета встречается с космосом, является ключом к пониманию космической погоды и ее влияния на другие планеты в нашей солнечной системе и экзопланеты вокруг других звезд.
Миссия Кассини-Гюйгенс является совместным проектом НАСА, Европейского космического агентства (ESA) и Итальянского космического агентства. JPL, подразделение Caltech в Пасадене. JPL спроектировал, разработал и собрал орбитальный аппарат Cassini.