US Ads

понедельник

Как Кассини добыл изображение и звук бури на Сатурне

Несколько лет назад американские ученые впервые получили возможность проанализировать данные, полученные от автоматического космического аппарата Кассини (NASA), о шторме на планете Сатурне. На переданных со спутника на Землю фотографиях впервые в мире крупным планом были изображены детали бури на участке поверхности Сатурна, которая в восемь раз превышала площадь всей поверхности Земли.

5 декабря 2010 года космический аппарат Кассини (Cassini) впервые обнаружил бурю (или шторм), которая бушевала в течение нескольких земных месяцев. Буря проявилась в районе, примерно, 35 градусов северной широты планеты Сатурна. Картинки с камеры для съемок Кассини показали бурю, обтекающую по всей планете и покрывающую поверхность площадью около 2 млрд квадратных миль (4 млрд квадратных километров).

Этот шторм оказался примерно в 500 раз больше, чем самый большой шторм, ранее зафиксированный аппаратом Кассини в течение нескольких месяцев с 2009 по 2010 годы. В новом шторме американские ученые изучали звуки ударов молний и проанализировали снимки, сделанные в период с декабря 2010 года по февраль 2011 года. Полученные от установленного на аппарате Кассини радио и плазменно волнового научного инструмента данные показали, что молнии появлялись почти в 10 раз чаще, чем в других бурях, мониторинг которых проводился с момента прибытия Кассини к Сатурну в 2004 году. Полученные и обработанные результаты исследования позднее были напечатаны в отдельной статье, опубликованной в июле 2011 года в британском общенаучном журнале Nature (Природа).


Шторм на планете Сатурн. Фото сделано космическим аппаратом Кассини 25 февраля 2011, спустя 12 недель после начала шторма.
Кредит NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute.

Эндрю Ингерсолл (Andrew Ingersoll), автор исследования и член группы по обработке изображений аппарата Кассинни в Калифорнийском технологическом институте или Калтек (Пасадина, Калифорния, США) сказал летом 2011 года, что планета Сатурн мало похожа на Землю или Юпитер, на которых штормы и бури являются довольно частыми явлениями. По его словам, погода на Сатурне может спокойно мурлыкать в течение нескольких лет, а затем начать яростно извергаться. Так же Ингерсолл пояснил, что, по результатам исследования Кассини, Сатурн является двухполюсной планетой, а погода на ней представляет собой очень эффектное и захватывающее зрелище.

Как показало исследование, в период своей наибольшей интенсивности сатурнианская буря порождала более 10 молний в секунду. В самый напряженный штормовой период радио и плазменно волновой инструмент космического аппарата, обладающий точностью до миллисекунды, с трудом выделял отдельные сигналы. Не смотря на это, ученые смогли создать звуковой файл из данных, полученных 15 марта 2010 в период с несколько более низкой штормовой интенсивностью.

С того момента, как в 2004 году космический корабль вышел на орбиту планеты, Кассини обнаружил на Сатурне 10 гроз. Эти грозы имели место в южном полушарии, не омраченном тенью от сатурнианских колец, в летний сатурнианский период и при полном солнечном освещении. Но затем в августе 2009 года Северное полушарие Сатурна начало испытывать воздействие местной весны и солнечное освещение на полушариях перевернулось (поменялось местами).

Георг Фишер (Georg Fischer), ведущий автор газеты и член команды радио и плазменно волновых наук в Австрийской академии наук (Грац, Австрия), сказал летом 2011, что последний шторм оказался самым волнующим, потому что он показал, как смещение сезонов и солнечного освещения может резко разворошить погоду на Сатурне. По словам Фишера, вся команда наблюдала бури на Сатурне в течение почти семи лет, но отслеживание шторма, который так ярко отличался от других, заставило их присесть на самый кончик стула.

Научные результаты упомянутой бури явились первым следствием проведения новой кампании по наблюдению за штормами на Сатурне под названием "Saturn Storm Watch". Во время той работы Кассини пытался смотреть на вероятное место шторма на Сатурне в промежутке между запланированными наблюдениями. В тот же день, как радио и плазменно волновой инструмент обнаружил первые молнии, камера Кассини оказалась в нужном месте как часть кампании и захватила изображение малого яркого облака. Анализ этого изображения не был завершен немедленно, поэтому Фишер разослал уведомления всем любительским астрономическим сообществам на Земле, чтобы они собрали как можно больше изображений. Наплыв любительских изображений помог ученым отслеживать бурю по мере ее быстрого роста и обертывания вокруг планеты Сатурна к концу января 2011 года.

В 2011 году ученые дополнили исследование данного сатурнианского шторма новыми и более подробными описаниями атмосферных возмущений на Сатурне, полученными в результате использования композитного инфракрасного спектрометра аппарата Кассини и Очень Большого Телескопа (Very Large Telescope, VLT) Европейской южной обсерватории, расположенного в Серро Параналь (пустыня Атакама, Чили, Южная Америка). Данная буря стала самым крупным явлением, за которым наблюдали искусственные спутники, вращающиеся вокруг или пролетающие мимо планеты Сатурн. Ранее, в 1990 году находящийся на земной орбите космический телеском Хаббл (НАСА) добыл фотографии примерно такого по размеру большого шторма на Сатурне.

Космическая миссия Кассини-Гюйгенс является совместным проектом НАСА, Европейского космического агентства и Итальянского космического агентства. 
Лаборатория Реактивного Движения НАСА (Jet Propulsion Laboratory) в Пасадене (Калифорния, США) управляет этой миссией для Директора научных космических программ (Science Mission Directorate) при НАСА в Вашингтоне (округ Колумбия, США). 
Команда радио и плазменно волновых наук базируется в Университете Айовы, (Айова-Сити, Штат Айова, США), где и был построен данный прибор. Группа обработки изображений базируется в институте космических наук (Space Science Institute) в г. Боулдер (Колорадо, США). 
Лаборатория реактивного движения является подразделением Калифорнийского технологического института, Калтек в Пасадене (Калифорния, США).

Ссылки

NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL) www.jpl.nasa.gov