Mahasiswa sarjana menunjukkan bagaimana magnetosfer planet berubah dengan musim.
Seorang mahasiswa University of Iowa telah menemukan bahwa proses yang terjadi di magnetosfer Saturnus terkait dengan musim planet dan perubahan dengan mereka, sebuah temuan yang membantu memperjelas panjang hari Saturnus dan dapat mengubah pemahaman kita tentang magnetosfer Bumi.
Magnetosfer Saturnus adalah struktur terbesar ketiga di tata surya, hanya dikalahkan oleh medan magnet matahari dan Jupiter. Tidak seperti Bumi, yang memiliki permukaan berbatu yang terlihat dan berputar sekali setiap 24 jam, Saturnus sebagian besar terdiri dari awan dan lapisan gas cair, masing-masing berputar di sekitar planet dengan kecepatannya sendiri. Variasi dalam rotasi ini membuat para ilmuwan sulit untuk menentukan waktu untuk planet ini.
Beberapa dekade yang lalu, sinyal radio yang kuat dan terjadi secara alami, yang disebut radiasi kilometrik Saturnus (SKR), diyakini memberikan pengukuran akurat terhadap hari Saturnus. Tetapi data yang dikumpulkan oleh pesawat ruang angkasa ESA / NASA membuktikan sebaliknya.
Kredit gambar: NASA
Sekarang, menggunakan data dari pesawat ruang angkasa Cassini NASA, yang memasuki orbit di sekitar Saturnus pada tahun 2004, fisikawan ruang angkasa UI Donald Gurnett dan ilmuwan lain menunjukkan bahwa kutub utara dan selatan memiliki "hari" SKR mereka sendiri yang "bervariasi" selama beberapa minggu dan tahun. Bagaimana periode yang berbeda ini timbul dan didorong melalui magnetosfer telah menjadi pertanyaan utama misi Cassini, menurut pejabat NASA.
Penemuan oleh Tim Kennelly, seorang junior UI jurusan fisika dan astronomi, adalah salah satu pengamatan langsung pertama dari perubahan musim di magnetosfer Saturnus. Selain itu, temuan ini membawa semua planet yang memiliki magnetosfer, termasuk Bumi.
"Saya senang telah berkontribusi pada pemahaman kita tentang magnetosfer Saturnus di awal karier saya," kata Kennelly, penulis utama makalah yang diterbitkan online dalam Jurnal Penelitian Geofisika American Geophysical Union (AGU). "Saya harap tren ini berlanjut."
Para ilmuwan telah mengetahui selama beberapa waktu bahwa proses magnetosfer Saturnus saling terkait, dari aktivitas yang menghasilkan emisi SKR yang relatif dekat planet ini hingga tanda tangan berkala di magnetosfer Saturnus yang membentang jutaan mil di hilir dalam magnetotail planet. Tetapi mereka tidak tahu bagaimana mereka terhubung.
Lihat Lebih Besar | Kutub utara Saturnus, dalam cahaya segar musim semi, terungkap dalam gambar berwarna ini dari pesawat ruang angkasa Cassini milik NASA. Kredit gambar: NASA / JPL-Caltech / SSI
Kennelly menganalisis fenomena yang direkam antara Juli 2004 dan Desember 2011 oleh Cassini's Radio-Plasma Wave Science (RPWS) instrumen-dibangun dan Ilmu Pengetahuan dan datang ke beberapa kesimpulan baru tentang bagaimana peristiwa terkait. Pertama, dia melihat "tabung fluks" yang bergerak ke dalam yang terdiri dari gas panas yang bermuatan listrik, yang disebut plasma. Berfokus pada tabung ketika mereka awalnya terbentuk dan sebelum mereka memiliki kesempatan untuk menghilang di bawah pengaruh magnetosfer, ia menemukan bahwa terjadinya tabung berkorelasi dengan aktivitas di belahan bumi utara dan selatan tergantung pada musim.
Kennelly menemukan bahwa selama musim dingin di belahan bumi utara, terjadinya tabung fluks berkorelasi dengan periode SKR yang berasal dari belahan bumi utara. Sebuah tabung fluks yang serupa dan korelasi SKR tercatat untuk belahan bumi selatan selama musim dingin selatan. Acara-acara tersebut sangat teratur, katanya, dan mengikuti perubahan musiman Saturnus.
Temuan ini dapat mengubah cara para ilmuwan melihat magnetosfer Bumi dan sabuk radiasi Van Allen yang memengaruhi berbagai aktivitas di Bumi mulai dari keselamatan penerbangan luar angkasa hingga komunikasi satelit dan ponsel.
Mengomentari pengalaman penelitiannya, Kennelly mengatakan, “Saya sangat senang dengan dukungan yang saya terima dari kelompok Don Gurnett. Mereka membiarkan saya melakukan banyak penelitian sendiri. Saya benar-benar menghargai. "Dia menambahkan bahwa dia akan mulai melamar ke sekolah pascasarjana semester depan dan berencana untuk mendapatkan gelar doktor dalam fisika plasma.
Selain Kennelly, peneliti UI termasuk sarjana postdoctoral UI Jared Leisner, rekan peneliti George Hospodarsky dan Donald Gurnett, kepala penyelidikan instrumen RPWS dan James A. Van Allen / Roy J. dan Lucille A. Carver Profesor Fisika dan Astronomi .
Makalah jurnal dapat ditemukan di: onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/jgra.50152/full.
Melalui Universitas Iowa