Saturno visto por la nave espacial Cassini. Crédito:NASA / JPL / Space Science Institute
La misión Cassini de la NASA a Saturno pudo haber llegado a un final ardiente en septiembre, pero las observaciones realizadas por la nave espacial en sus últimos meses todavía tienen mucho que enseñarnos sobre los misterios del planeta anillado.
Caso en cuestión:un nuevo estudio encuentra que la región cargada eléctricamente de la atmósfera de Saturno, conocida como la ionosfera, es significativamente más complejo y variable de lo que pensaban los científicos.
Los instrumentos de Cassini también encontraron evidencia de que la ionosfera se ve fuertemente afectada por las sombras proyectadas por los anillos. Además, también podría interactuar con partículas microscópicas de hielo de los propios anillos en un fenómeno conocido como "lluvia de anillos".
El trabajo fue presentado el lunes en la conferencia de la American Geophysical Union en Nueva Orleans, y será publicado esta semana en la revista Ciencias .
"Considere esto como un preludio de lo que vendrá de Cassini, "dijo Hunter Waite, director de espectrometría de masas planetaria en el South West Research Institute, que no participó en el estudio. "La ionosfera de Saturno es mucho más complicada de lo que nadie podría imaginar".
Después de viajar en el sistema de Saturno durante casi 13 años, Cassini se lanzó en una nueva trayectoria en abril que llevó a la nave espacial de dos pisos de altura al territorio previamente inexplorado entre Saturno y sus anillos, incluso a través de la parte superior de la atmósfera del planeta.
Esto permitió que los instrumentos a bordo de la nave espacial hicieran observaciones in situ de la ionosfera de Saturno por primera vez. Los investigadores habían podido estudiar esta región de la atmósfera de Saturno utilizando otros métodos como la ocultación de radio, pero estar allí les permitió tomar medidas mucho más precisas.
"No hay absolutamente ningún sustituto para estar in situ, ", Dijo Waite." Cambió toda nuestra perspectiva ".
El nuevo trabajo se basa en datos recopilados por el instrumento de ciencia de ondas de plasma y radio de Cassini (RPWS), que mide la densidad de electrones en la atmósfera del planeta.
El estudio es el primero de lo que los expertos dicen que podrían ser decenas de artículos que describen esta región del planeta.
William Kurth, el investigador principal de RPWS y coautor del estudio, dijo que el nuevo trabajo se basa en los primeros 11 pases de Cassini a través del espacio entre el planeta y los anillos. La nave espacial eventualmente haría un total de 22.
Crédito:Instituto Sueco de Física Espacial
"Pensamos que habíamos reunido suficiente información para escribir un artículo sobre la ionosfera de Saturno que sería pionero y prepararía el escenario para lo que vendría. " él dijo.
Los investigadores informan de grandes variaciones en la densidad de electrones en función de la latitud y la altitud y también de una órbita a la siguiente.
Algunas de estas variaciones se pueden atribuir a interacciones con los anillos, pero no todos, dijeron los autores.
Por ejemplo, los anillos A y B proyectan sombras en el planeta que son lo suficientemente opacas como para impedir que la radiación ultravioleta del sol golpee la atmósfera. La radiación ultravioleta puede expulsar un electrón de un átomo y permitir que flote libremente. Por lo tanto, estas regiones oscuras tienen menos densidad de electrones que otras partes del planeta.
Pero eso es solo una parte de la historia.
"Vemos otros tipos de efectos que parecen ser relativos a los anillos, pero aún no los entendemos completamente, "Dijo Kurth." Se deben realizar más análisis sobre ese punto ".
Los investigadores también informan que la lluvia en anillo no tiene un efecto significativo en la ionosfera en las regiones ecuatoriales del planeta. donde se realizaron las mediciones en el nuevo estudio.
Sin embargo, agregaron que todavía es posible que las partículas de agua de los anillos interactúen con la atmósfera de Saturno en latitudes más altas.
Kurth dijo que mucho más sobre la estructura de la ionosfera se aclarará en los próximos meses a medida que se publiquen los datos de los otros instrumentos de Cassini. Ya dijo eso, entre bastidores, los científicos están comenzando a comparar observaciones y averiguar qué significan todas.
Waite estuvo de acuerdo.
"Estábamos equivocados sobre la ionosfera, pero eso esta bien, ", dijo." La madre naturaleza es siempre más imaginativa que los científicos ".
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