Seit es vor einigen Jahren zum ersten Mal vom Hubble-Teleskop fotografiert wurde, hat das Geheimnis der Saturn-Auroren die Wissenschaftler immer wieder verwirrt. Zu Beginn trat dieses Phänomen nur in ultravioletten Bildern auf, aber kürzlich durchgeführte Studien mit der bodengestützten NASA-Infrarot-Teleskopanlage zeigen überraschende neue Facetten dieses farbenfrohen Displays… Mehr als eine!
Hier auf der Erde treten die Auroren auf, wenn geladene Teilchen des Sonnenwinds in der oberen Atmosphäre auf unsere Magnetfeldlinien treffen. Die Teilchen finden ihren Weg in die Erdmagnetosphäre durch „offene“ Feldlinien am Nord- und Südpol. Diese „verbinden“ sich mit den eingehenden Feldern, die mit dem Sonnenwind verbunden sind - wie unsere persönliche Nabelschnur zur Sonne. Aber wir sind nicht der einzige Planet, der diese blendenden Lichtshows hat ... Jupiter auch.
Auf dem größten Planeten unseres Sonnensystems kommen die geladenen Teilchen zu ihrem Vulkanmond - Io. In dieser unwirtlichen Welt wird ionisiertes Gas vom schnell rotierenden Magnetfeld des Jupiter erzeugt und aufgefangen. Aber diese Nabelschnur kann nicht mit Jupiters schwindelerregender Geschwindigkeit am Äquator mithalten. Das dünne vulkanische Gas hört einfach auf, sich gemeinsam zu drehen, rutscht entlang der Magnetfeldlinien und Pools des Jupiter in den Polarregionen des Riesenplaneten - und das neu entdeckte zweite aurorale Oval leuchtet auch auf dem Breitengrad des Saturn.
"Wir konnten eine Aurora finden, die Jupiters sehr ähnlich zu sein scheint", sagt Tom Stallard, Planetarastronom an der Universität von Leicester in Großbritannien. „Bei Saturn wurde bisher nur das Haupt-Auroral-Oval beobachtet, und über seine Herkunft wird noch viel diskutiert. Hier berichten wir über die Entdeckung eines sekundären Ovals am Saturn, das 25 Prozent so hell ist wie das Hauptoval, und wir zeigen, dass dies durch die Wechselwirkung mit der mittleren Magnetosphäre um den Planeten verursacht wird. Dies ist ein schwaches Äquivalent zu Jupiters Hauptoval, dessen relative Dunkelheit auf das Fehlen einer so großen Ionenquelle wie Jupiters Vulkanmond Io zurückzuführen ist. "
Woher kommen die Partikel? Wir sind uns noch nicht ganz sicher, stimmen aber Dr. Stallard zu. "Bis vor relativ kurzer Zeit wurde angenommen, dass das Abspritzen von der Oberfläche der eisigen Monde und Ringe die dominierende Quelle für Saturns Plasma sein würde." Stallard bemerkt auch, dass der Mond Enceladus und seine Eis-Geysir-Wolke wahrscheinlich die Saturn-Magnetosphäre mit etwa einem Zehntel des Materials versorgen, das Io in Jupiters injiziert. Dies bedeutet, dass die Wahrscheinlichkeit, dass die zweite Aurora des Saturn durch dieselben Umstände verursacht wird, die die Polarlichter auf der Erde und auf dem Jupiter antreiben, gering ist.
Für Stallard und sein Team besteht die Zukunft darin, die sekundären Auroren erneut zu beobachten und nach Variablen zu suchen. Aber wenn sich das Äquinoktium des Saturn nähert, kann es fünf oder mehr Jahre dauern, bis der Nordpol des Planeten auf uns zeigt. Mit etwas Glück kann der Cassini Orbiter möglicherweise helfen.
Neue Bilder von Saturn, die am 21. Juni von einem von der University of Colorado in Boulder geleiteten Team mit einem Instrument des Cassini-Raumfahrzeugs aufgenommen wurden, zeigen Auroralemissionen an seinen Polen, die dem Nordlicht der Erde ähneln. Mit dem Ultraviolett-Bildgebungsspektrographen an Bord des Cassini-Orbiters aufgenommen, sind die beiden für das menschliche Auge unsichtbaren UV-Bilder die ersten aus der Cassini-Huygens-Mission, die das gesamte „Oval“ der Auroralemissionen am Südpol des Saturn erfassen. Sie zeigen auch ähnliche Emissionen am Nordpol des Saturn, so CU-Boulder-Professor Larry Esposito, Hauptforscher des UVIS-Instruments, das im Labor für Atmosphären- und Weltraumphysik von CU-Boulder gebaut wurde, und Professor Wayne Pryor vom Central Arizona College, einem UVIS-Teammitglied und ehemaliger CU-Doktorand.
