Bildnachweis: Chandra
Die erste eindeutige Erfassung von Röntgenstrahlen vom riesigen gasförmigen Planeten Saturn wurde mit dem Chandra-Röntgenobservatorium der NASA durchgeführt. Chandras Bild zeigt, dass die Röntgenstrahlen in der Nähe des Saturnäquators konzentriert sind, ein überraschendes Ergebnis, da die Röntgenemission von Jupiter hauptsächlich in der Nähe der Pole konzentriert ist. Bestehende Theorien können die Intensität oder Verteilung der Saturn-Röntgenstrahlen nicht einfach erklären.
Chandra beobachtete Saturn im April 2003 etwa 20 Stunden lang. Das Spektrum oder die Verteilung der Röntgenstrahlen mit der Energie war dem der Sonnenstrahlen sehr ähnlich.
"Dies deutet darauf hin, dass die Röntgenemission des Saturn auf die Streuung von Sonnenröntgenstrahlen durch die Saturnatmosphäre zurückzuführen ist", sagte Jan-Uwe Ness von der Universität Hamburg in Deutschland und Hauptautor eines Papiers, in dem die Saturn-Ergebnisse in Kürze diskutiert werden Ausgabe von Astronomie & Astrophysik. "Es ist ein Rätsel, da die Intensität der Saturn-Röntgenstrahlen erfordert, dass Saturn die Röntgenstrahlen fünfzigmal effizienter reflektiert als der Mond."
Die beobachteten 90 Megawatt Röntgenleistung aus der Saturn-Äquatorregion stimmen in etwa mit früheren Beobachtungen der Röntgenstrahlung aus der Jupiter-Äquatorregion überein. Dies deutet darauf hin, dass beide riesigen gasförmigen Planeten Sonnenröntgenstrahlen mit unerwartet hohen Raten reflektieren. Weitere Beobachtungen von Jupiter sind erforderlich, um diese Möglichkeit zu testen.
Die schwache Röntgenstrahlung aus der südpolaren Region des Saturn stellt ein weiteres Rätsel dar (der Nordpol wurde während dieser Beobachtung durch Saturnringe blockiert). Das Magnetfeld des Saturn ist wie das des Jupiter in der Nähe der Pole am stärksten. Die Röntgenstrahlung von Jupiter ist an den Polen aufgrund der auroralen Aktivität aufgrund der verstärkten Wechselwirkung von energiereichen Partikeln der Sonne mit ihrem Magnetfeld am hellsten. Da auf dem Saturn spektakuläre ultraviolette polare Auroren beobachtet wurden, erwarteten Ness und Kollegen, dass der Südpol des Saturn in Röntgenstrahlen hell sein könnte. Es ist nicht klar, ob der Auroralmechanismus keine Röntgenstrahlen auf dem Saturn erzeugt oder aus irgendeinem Grund die Röntgenstrahlen am Nordpol konzentriert.
"Ein weiteres interessantes Ergebnis der Beobachtung ist, dass Saturnringe in Röntgenstrahlen nicht nachgewiesen wurden", bemerkte Scott Wolk vom Harvard-Smithsonian-Zentrum für Astrophysik in Cambridge, MA, einem Mitautor des Papiers. "Dies erfordert, dass Saturnringe Röntgenstrahlen weniger effizient streuen als der Planet selbst."
Das gleiche Team entdeckte die Röntgenstrahlung von Saturn mithilfe des XMM-Newton-Observatoriums der Europäischen Weltraumorganisation. Obwohl diese Beobachtungen die Röntgenstrahlen auf der Saturnscheibe nicht lokalisieren konnten, war die Intensität der beobachteten Röntgenstrahlen der von Chandra sehr ähnlich und stimmte mit einer geringfügigen Detektion von Röntgenstrahlen vom Saturn überein, die im Jahr 2000 unter Verwendung des deutschen Röntgensatelliten berichtet wurde (ROSAT).
Zum Forschungsteam, das Chandras ACIS-Instrument zur Beobachtung des Saturn verwendete, gehörten auch J. Schmitt (Universität Hamburg) sowie Konrad Dennerl und Vadim Burwitz (Max-Planck-Institut, Garching, Deutschland). Das Marshall Space Flight Center der NASA in Huntsville, Alabama, verwaltet das Chandra-Programm für das NASA Office of Space Science in Washington. Northrop Grumman aus Redondo Beach, Kalifornien, ehemals TRW, Inc., war der Hauptentwicklungsauftragnehmer für das Observatorium. Das Smithsonian Astrophysical Observatory kontrolliert Wissenschaft und Flugbetrieb vom Chandra X-ray Center in Cambridge, Massachusetts.
Originalquelle: Chandra-Pressemitteilung
