Астрофизики раскрыли многолетнюю тайну Сатурна, связанную с аномальной вариативностью скорости его вращения. Свежее исследование, проведенное с помощью космической обсерватории James Webb, доказало, что причина кроется не в динамике самого гиганта, а в сложной самоподдерживающейся системе, обусловленной его полярными сияниями.
Изображение: NASA
Загадка возникла еще в 2004 году на основе данных аппарата Cassini: наблюдения указывали на то, что период вращения Сатурна непостоянен. Подобные колебания выглядели аномально, так как столь массивная планета не может спонтанно менять скорость без воздействия извне. Со временем ученые заподозрили, что фиксируемый сигнал генерируется не внутренними слоями планеты, а процессами в ее разреженной атмосфере.
Для проверки этой гипотезы исследователи в течение полного сатурнианского дня (10 часов 33 минуты) отслеживали северное сияние планеты. Благодаря инструментам James Webb удалось зафиксировать свечение трехатомного иона водорода (H3+), который служит индикатором температуры и плотности частиц в верхней атмосфере. Новые сведения на порядок превзошли точность прежних измерений, позволив впервые детально картографировать зоны термической активности.
Выяснилось, что наиболее разогретые области точно совпадают с зонами энергетической подпитки полярных сияний. Формируется замкнутый цикл: сияния нагревают атмосферу, провоцируя возникновение мощных ветров, которые, в свою очередь, индуцируют электрические токи, поддерживающие сами сияния. Именно эта автономная система генерировала сигнал, который ошибочно интерпретировали как изменение скорости вращения планеты.
Авторы работы подчеркивают, что данное открытие выходит за рамки изучения Сатурна. Оно наглядно демонстрирует фундаментальную связь между атмосферой и магнитосферой небесного тела, что может в корне изменить подход к исследованию других газовых гигантов.
Источник: iXBT
