Cassini ser på, da solhverv ankommer til Saturn

NASAs Cassini-rumfartøj har stadig et par måneder til at gå, før det afslutter sin mission i september, men veteranen Saturn opdagelsesrejsende når en ny milepæl i dag. Saturns solhverv – dvs. den længste sommerdag på den nordlige halvkugle og den korteste vinterdag på den sydlige halvkugle – ankommer i dag for planeten og dens måner. Den Saturnske solhverv forekommer omkring hvert 15. jordår, når planeten og dens følge langsomt kredser om solen, med den nordlige og sydlige halvkugle, der skifter deres roller som sommer- og vinterpoler.

Når man når solhverv, og observere sæsonbestemte ændringer i Saturn-systemet undervejs, var et primært mål for Cassini's Solstice Mission - navnet på Cassinis anden udvidede mission.

Cassini ankom til Saturn i 2004 for sin fireårige primære mission for at studere Saturn og dens ringe og måner. Cassinis første udvidede mission, fra 2008 til 2010, var kendt som Equinox Mission. I den fase af missionen, Cassini så, da sollys ramte Saturns ringe på kanten, kastede skygger, der afslørede dramatiske nye ringstrukturer. NASA valgte at give rumfartøjet en yderligere syv-årig tur, Solhvervsmissionen, som begyndte i 2010.

"Under Cassinis solhvervsmission, vi har været vidne til – tæt på for første gang – en hel sæson ved Saturn, sagde Linda Spilker, Cassini-projektforsker ved NASA's Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Californien. "Saturn-systemet gennemgår dramatiske overgange fra vinter til sommer, og tak til Cassini, vi havde et sæde ved ringsiden."

Saturn

Under sin solhvervsmission, Cassini så en kæmpestorm bryde ud og omringe planeten. Rumfartøjet så også forsvinden af ​​blåere nuancer, der havde dvælet i det fjerne nord, da forårståger begyndte at dannes der. Diserne er en del af grunden til, at træk i Saturns atmosfære er mere dæmpede i deres udseende end dem på Jupiter.

Data fra missionen viste, hvordan dannelsen af ​​Saturns tåge er relateret til de sæsonbestemte skiftende temperaturer og kemiske sammensætning af Saturns øvre atmosfære. Cassini-forskere har fundet ud af, at nogle af de spor kulbrinteforbindelser der - gasser som ethan, propan og acetylen - reagerer hurtigere end andre på den skiftende mængde sollys i løbet af Saturns år.

Forskere var også overraskede over, at de ændringer, Cassini observerede på Saturn, ikke skete gradvist. De så pludselige ændringer, på bestemte breddegrader i Saturns båndede atmosfære. "Til sidst gennemgår en hel halvkugle forandring, men det kommer dertil ved disse spring på bestemte breddegrader på forskellige tidspunkter af sæsonen, " sagde Robert West, et Cassini billeddannelsesteammedlem hos JPL.

Ringe

Efter jævndøgn og fortsætter mod nordlige sommersolhverv, solen steg stadig højere op over ringenes nordlige side. Og når solen står højere op, dens lys trænger dybere ind i ringene, opvarme dem til de varmeste temperaturer set der under missionen. Solhvervssollyset er med til at afsløre for Cassinis instrumenter, hvordan partikler klumper sig sammen, og om de partikler, der er begravet i midten af ​​ringplanet, har en anden sammensætning eller struktur end dem i ringenes ydre lag.

Saturns skiftende vinkel i forhold til solen betyder også, at ringene vippes mod Jorden med deres maksimale mængde ved solhverv. I denne geometri, Cassinis radiosignal passerer lettere og mere rent gennem de tætteste ringe, leverer data af endnu højere kvalitet om ringpartiklerne der.

Titan

Cassini har set Saturns største måne, Titan, skifter med årstiderne, med lejlighedsvise dramatiske udbrud af skyaktivitet. Efter at have observeret metanstormskyer omkring Titans sydpol i 2004, Cassini så gigantiske storme gå over til Titans ækvator i 2010. Selvom nogle få nordlige skyer er begyndt at dukke op, Forskere er siden blevet overrasket over, hvor lang tid det har taget for skyaktivitet at flytte til den nordlige halvkugle, at trodse klimamodeller, der havde forudsagt en sådan aktivitet, burde være startet flere år tidligere.

"Observationer af, hvordan placeringerne af skyaktivitet ændrer sig, og hvor lang tid sådanne ændringer tager, giver os vigtige oplysninger om, hvordan Titans atmosfære fungerer og også dens overflade, da nedbør og vindmønstre også ændrer sig med årstiderne, " sagde Elizabeth Turtle, en Cassini billeddannelsesteam associeret ved Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory i Laurel, Maryland.

I 2013 Cassini observerede en pludselig og hurtig opbygning af dis og sporkulbrinter i syd, som tidligere kun blev observeret i Titans høje nord. Dette indikerede for forskerne, at en sæsonbestemt vending var på vej, hvor Titans vigtigste atmosfæriske cirkulation ændrer retning. Denne cirkulation kanaliserede tilsyneladende friske kulbrintekemikalier fra tættere på ækvator mod sydpolen, hvor de var sikre mod ødelæggelse af sollys, da den pæl bevægede sig dybere ind i vinterskyggen.

Enceladus

For Enceladus, den vigtigste sæsonændring var begyndelsen af ​​vintermørket i syd. Selvom det betød, at Cassini ikke længere kunne tage solbeskinnede billeder af den geologisk aktive overflade, rumfartøjet kunne tydeligere observere varmen, der kommer inde fra selve Enceladus. Med den iskolde månes sydpol i skygge, Cassini-forskere har været i stand til at overvåge temperaturen i terrænet der uden at bekymre sig om solens indflydelse. Disse observationer hjælper forskere til bedre at forstå det globale hav, der ligger under overfladen. Fra månens sydlige polarområde, at det skjulte hav sprøjter en tårnhøj sky af is og damp ud i rummet, som Cassini har prøvet direkte.

Mod den sidste milepæl

Da Saturns solhverv ankommer, Cassini er i øjeblikket i slutfasen af ​​sin lange mission, kaldet dens Grand Finale. I løbet af 22 uger fra 26. april til 15. sept. rumfartøjet foretager en række dramatiske dyk mellem planeten og dens iskolde ringe. Missionen returnerer ny indsigt om planetens indre og ringenes oprindelse, sammen med billeder fra tættere på Saturn end nogensinde før. Missionen slutter med et sidste dyk ind i Saturns atmosfære den 15. september.