Mit einer innovativen Kamera auf dem Cassini-Raumschiff der NASA haben Wissenschaftler Bilder eines Strahlungsgürtels in den Ringen des Saturn aufgenommen und haben laut einem heute in der Zeitschrift Science veröffentlichten Halbjahresbericht des Raumfahrzeugs das bisher klarste Bild der riesigen Magnetosphäre des Planeten .
Das Cassini-Raumschiff trat im Juli 2004 in die Umlaufbahn des Saturn ein und startete eine vierjährige Untersuchung des sechsten Planeten von der Sonne aus. Unter den 12 wissenschaftlichen Instrumenten des Raumfahrzeugs befindet sich das Magnetospheric Imaging Instrument (MIMI), das vom Applied Physics Laboratory (APL) der Johns Hopkins University entwickelt wurde und mit dem Wissenschaftler die energetisch geladene Teilchenumgebung am Saturn untersuchen und Bilder des Ringplaneten erhalten Magnetosphäre.
"Jedes Mal, wenn wir ein neues Instrument im Weltraum fliegen, eröffnet es neue Perspektiven für jedes Objekt, das wir gerade untersuchen", sagt Dr. Stamatios (Tom) Krimigis, Hauptforscher für das MIMI-Experiment von APL.
Dieses Mal, sagt Krimigis, hat das MIMI-Instrument es Wissenschaftlern ermöglicht, „das Unsichtbare zu visualisieren“ - die Plasma- und Strahlungsgürtel in der Saturnumgebung in einem Bild zu „sehen“; zu entdecken, dass die Gürtel auf der Nachtseite des Planeten intensiver sind; dass sich innerhalb des „D“ -Rings ein unerwarteter Strahlungsgürtel befindet, der vierte Hauptring, der der schwachen oberen Atmosphäre des Planeten am nächsten liegt; und dass es eine virtuelle Ionensuppe gibt, die aus der Dissoziation von Wasser stammt, höchstwahrscheinlich aufgrund von Strahlung, die auf die Ringe trifft.
Diese Bilder wurden während der Saturn-Orbit-Insertion mit der IIM and Neutral Camera (INCA) von MIMI aufgenommen, die die dreidimensionale Verteilung, Geschwindigkeit und grobe Zusammensetzung magnetosphärischer und interplanetarer Ionen für Regionen misst, in denen die energetischen Ionenflüsse sehr gering sind. Es bietet auch einen globalen Überblick über die energetisch neutrale Emission heißer Plasmen in der Saturn-Magnetosphäre und misst die Zusammensetzung und Geschwindigkeit dieser energetischen Neutralen für jedes Bildpixel.
„Durch die Erkennung verschiedener energetischer Partikel und deren Unterscheidung nach Energie und Masse kann die Kamera Fernbilder der globalen Verteilung dieser Partikel erhalten“, sagt Dr. Donald Mitchell von APL, der das Kamerawissenschaftsteam leitet.
"Mit INCA haben wir auch einen Strahlungsgürtel an einem Ort entdeckt, an den kein Raumschiff gelangen kann - innerhalb der Ringe des Planeten", sagt Dr. Ed Roelof von APL, ein Münzprüfer im MIMI-Team. "Wir wussten nie, dass dieser Gürtel existiert, aber wir haben ihn gesehen und konnten einige seiner Eigenschaften und Merkmale bestimmen."
Die Eigenschaften der Hauptstrahlungsgürtel gehören möglicherweise zu den bedeutenderen der Ergebnisse, sagt Dr. Doug Hamilton von der University of Maryland, College Park, der das Instrumententeam zur Messung der Zusammensetzung leitete. "Es besteht hauptsächlich aus Sauerstoff- und Wasserprodukten", sagt er. "Das ist höchstwahrscheinlich das Ergebnis des Beschusses der Planetenringe und der eisigen Monde durch die im Saturn-Magnetfeld eingeschlossene Strahlung. Und durch dieses Bombardement wird das Wasser freigesetzt und aufgeladen. “
Laut Krimigis können Wissenschaftler durch die Möglichkeit, die Magnetosphäre eines Planeten zu visualisieren, das Weltraumwetter besser überwachen. "Dies wird der Wissenschaft zugute kommen und im Fall der Erde zu Weltraumwettervorhersagen führen, die vor elektromagnetischen Stürmen warnen, die in der Vergangenheit die Kommunikation gestört und die Stromnetze verkrüppelt haben."
Neben Krimigis, Mitchell und Roelof gehören Stefano Livi, Barry Mauk, Christopher Paranicas und Pontus Brandt zu Andrew Cheng, Teck Choo, John Hayes, Stephen Jaskulek, Edwin Keath, Martha Kusterer, David LaVallee, Richard McEntire, Joachim Saur, Franklin Turner und Donald Williams.
Die Mission Cassini-Huygens ist ein Kooperationsprojekt der NASA, der ESA und der italienischen Weltraumbehörde. Das Jet Propulsion Laboratory, eine Abteilung des California Institute of Technology in Pasadena, verwaltet die Mission für die NASA. Das MIMI-Team besteht aus Ermittlern und Experten von APL. die Universität von Maryland, College Park; Universität von Kansas, Lawrence; Universität von Arizona, Tucson; Bell Laboratories, Murray Hill, N. J.; das Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung, Lindau, Deutschland; und das Centre d'Etude Spatiale des Rayonnements in Toulouse, Frankreich.
Originalquelle: JHU-Pressemitteilung
