Космический телескоп «Хаббл» получил серию впечатляющих изображений полярных сияний на северном полюсе Сатурна, предоставляющих астрономам наиболее полную на сегодняшний день картину этого явления.

В течение семи месяцев 2017 года космический телескоп «Хаббл» (НАСА / ЕКА) сделал множество снимков полярных сияний на северном полюсе Сатурна в ультрафиолетовом свете. Наблюдения были сделаны до и после зимнего солнцестояния Сатурна, что обеспечило наилучший достижимый обзор полярной области для Хаббла.

Полярное сияние на Сатурне. Изображение скомбинировано из снимков Сатурна в оптических лучах и полярного сияния в ультрафиолетовых лучах. Оно демонстрирует размеры полярных сияний наряду с красивыми цветами Сатурна.

Полярное сияние на Сатурне в ультрафиолетовых лучах

На Земле полярные сияния в основном создаются частицами, первоначально испускаемыми Солнцем в виде солнечного ветра. Когда этот поток электрически заряженных частиц приближается к нашей планете, он взаимодействует с её магнитным полем, которое действует как гигантский щит. Оно также улавливает небольшую часть частиц, запирая их в магнитосфере – области пространства, окружающего Землю, в которой заряженные частицы подвержены влиянию ее магнитного поля. Двигаясь вдоль линий магнитного поля, эти частицы достигают магнитных полюсов, где взаимодействуют с атомами кислорода и азота в верхних слоях атмосферы, создавая мерцающие, красочные огни, видимые в полярных областях.

Однако эти сияния не уникальны для Земли. Было обнаружено, что и другие планеты в нашей Солнечной системе имеют похожие полярные сияния. Среди них все четыре газовых гиганта Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Поскольку в атмосферах этих планет преобладает водород, полярное сияние на них можно увидеть только в ультрафиолетовом свете.

Хаббл позволил исследователям следить за поведением полярных сияний на северном полюсе Сатурна в течение длительного периода времени. Наблюдения Хаббла были согласованы с так называемым «Большим финалом» зонда «Кассини», который одновременно исследовал авроральные области Сатурна. Данные Хаббла позволили астрономам многое узнать о магнитосфере Сатурна, которая является самой большой из всех планет Солнечной системы, кроме Юпитера.

Изображения показывают богатое разнообразие излучений от областей с сильно изменяющимся положением и формой. Изменчивость полярных сияний зависит как от солнечного ветра, так и от быстрого вращения Сатурна, сутки на котором длятся всего около 11 часов. Кроме того, северное сияние имеет два ярких пика яркости - на рассвете и незадолго до полуночи. Последний пик ранее не был известен и, похоже, специфичен для взаимодействия солнечного ветра с магнитосферой при солнцестоянии Сатурна.

Составленное из снимков видео, показывающее динамику полярного сияния

Видео, показывающее только увеличенную полярную область.

По материалам Европейского космического агентства (ESA)