Seneste indsigt i Saturns mærkelige magnetfelt gør kun tingene mere mærkelige

Nogle af de sidste data fra Cassini-missionen afslører mere struktur i Saturns magnetfelt, men stadig intet svar på, hvordan det er dannet.

NASAs Cassini-mission – med Imperial-sæt ombord – tog en række vovede dyk mellem planeten og dens inderste ring i september 2017, før den brændte op i planetens atmosfære.

En første analyse af dataene fra magnetometerinstrumentet, bygget og drevet af Imperial College London fysikere, viser, at planetens magnetfelt har en hældning på mindre end 0,01?. Resultaterne offentliggøres i dag i et særnummer af Videnskab rapportering af de første resultater ved slutningen af ​​missionen.

Man troede, at magnetiske felter omkring planeter kun kan dannes, når der er en mærkbar hældning mellem planetens rotationsakse og magnetfeltaksen. Sådan er situationen på Jorden, hvor de magnetiske poler er forskudt fra de geografiske poler.

Denne hældning opretholder strømme i et flydende metallag dybt inde i en planet-på Jorden er dette et flydende jern-nikkellag omkring den faste jernkerne, og på Saturn menes det at være et metallisk brintlag, der omgiver en lille stenet kerne.

Hovedforsker for magnetometret Professor Michele Dougherty, fra Institut for Fysik ved Imperial, sagde:"Hver gang vi mere præcist måler hældningen af ​​Saturns magnetfelt, det bliver mindre, indtil nu er vi i en position, hvor det er mindre end en hundrededel af en grad. Dette står i skarp kontrast til Jordens magnetfelthældning på 11 grader.

"Det kan stadig være, at Saturns turbulente atmosfære af tykke gasser skjuler nogle af de magnetiske data, men det ser mere og mere sandsynligt ud, at vi bliver nødt til at genoverveje, hvordan forskellige slags planeter kan danne magnetiske felter."

Mens den næsten ubetydelige hældning er et overraskende mysterium for videnskabsmænd, holdet fik øje på nogle andre interessante strukturer i magnetfeltet tæt på planeten, som kan rumme yderligere spor.

Tættere på Saturn, de så signaler, der antyder en sekundær magnetisk kilde til planeten. Over det dybe flydende brintlag, der skaber det vigtigste planet-dækkende magnetfelt, de antyder, at der er et mere lavt lag, der producerer mange meget mindre, stabile magnetfelter.

Det ser også ud til at der flyder en elektrisk strøm mellem den indre ring, D-ringen, og planeten. Ringene skærer på tværs af de vigtigste magnetiske feltlinjer, når de ligger rundt om planetens ækvator, og kan spille en rolle i at forme magnetiske felter genereret eksternt fra planeten.

Undersøg medforfatter Dr. Gregory Hunt, fra Institut for Fysik ved Imperial, sagde:"Der er fristende signaturer fra andre felter på spil i Saturns magnetiske miljø, potentielt påvirket af ringene eller af vindmønstrene i atmosfæren.

"På trods af Cassinis mission, der sluttede for et år siden, vi vil grave gennem dataene og gøre nye opdagelser i de kommende år."

Holdet ser nærmere på disse fænomener og modellerer mulige strukturer for Saturns indre. De vil også kombinere deres data med andre instrumenter på Cassini. For eksempel, at kombinere magnetometerdata med tyngdekraftsdata kunne give dem mulighed for at beregne massen, størrelse og tæthed af planetens kerne.