2015.02.03. - Védtelenül állta a Titan a szuperszonikus napszelet

A Szaturnusz legnagyobb holdjának nincs globális mágneses tere, így a napszél ellen csak az anyabolygóé védi, időnként azonban kikerül a pajzs alól. Ekkor viszont pont úgy viselkedik, mint a Vénusz, a Mars vagy az üstökösök.

A Szaturnusz rendszerében tevékenykedő Cassini űrszonda a 2013. decemberi megközelítéskor, a küldetés során először, különleges helyzetében tanulmányozhatta a bolygó legnagyobb holdját, a Titant, mivel ekkor az éppen a Szaturnusz magnetoszféráján - az a térrész, ahol a bolygó mágneses tere uralkodik - kívül tartózkodott. A kutatás vezetője, Cesar Bertucci (Institute of Astronomy and Space Physics, Buenos Aires) szerint az találták, hogy a Titan a napszéllel nagyon hasonlóan hat kölcsön, mint például a Mars, figyelembe véve persze a két égitest eltérő naptávolságát is. Ez azért különösen érdekes, mert korábban úgy vélték, hogy a Titan másként viselkedik ebben a helyzetben.

A napszél a Napból nagy sebességgel kifele haladó töltött részecskék árama, amely "körbefolyja" a bolygókat, mint a folyók a szigeteiket. A bolygók napszéllel való kölcsönhatásának tanulmányozása segíthet annak megértésében, hogy milyen hatást gyakorol a napaktivitás a légkörükre. Ez lehet például az atmoszféra kémiai összetételének megváltozása, de akár annak folyamatos párolgása is. A Titan az idő 95 százalékában a Szaturnusz magnetoszférájában tartózkodik, a Cassini 2013. december 1-jei elrepülésekor azonban éppen kívül került az óriásbolygó mágneses mezején, mivel éppen akkor ért oda egy hatalmas energiájú napkitörés részecskeárama. Ez összenyomta a mágneses buborék Nap felőli oldalát, időlegesen kirekesztve így a Titant az ernyő alól, védtelenné téve a holdat a nagy energiájú részecskék bombázásával szemben.

A Cassini 2013. december 1-jén immár sokadszorra repült el a Titan mellett, amely azonban ekkor éppen kívül került a Szaturnusz magnetoszféráján, mivel egy nagy energiájú napkitörés részecskeárama kissé összenyomta azt.
[NASA/JPL-Caltech]

A Cassini magnetométerével - ami tulajdonképpen egy rendkívül érzékeny iránytű - a küldetés egy évtizede alatt sok alkalommal vizsgálta a Titant, de mindig csak akkor, amikor a Szaturnusz magnetoszféráján belül tartózkodott. Az űreszköz a hold saját mágneses terét nem volt képes detektálni: szokásos állapotában a Titan is a bolygó mágneses köpönyegébe burkolódzik. Ez alkalommal azonban a Szaturnusz pajzsa visszahúzódott, így a Cassini magnetométerével közvetlenül tanulmányozhatták, hogy a hold miként hat kölcsön a napszéllel. A speciális körülmények lehetővé tették Bertucci és kollégái számára, hogy megvizsgálják azt a lökéshullámot, amely akkor keletkezett, amikor a töltött részecskék árama teljes erővel a Titan légkörébe csapódott.

A Föld esetében bolygónk erős mágneses tere pajzsként véd bennünket a napszéltől, megakadályozva, hogy az elfújja légkörünket. A Vénusz, a Mars vagy az üstükösök esetében, amelyek nem rendelkeznek globális mágneses térrel, ilyen védelem nincs, így a napszél közvetlenül, gyengítetlenül érintkezik a bolygók atmoszférájával, illetve az üstökösöknél a kómájukkal. A Cassini most ezt figyelte meg a Titan esetében is. A kutatók úgy gondolták, hogy a hold sűrű légkörének komplex kémiai összetétele miatt a napszéllel való kölcsönhatását egyedi megközelítés alapján kell majd tanulmányozniuk, de a Cassini "meztelen" Titanra vonatkozó megfigyelései azt jelzik, hogy erre nincs szükség: Bertucci szerint a Naprendszer különböző tájain keringő legkülönbözőbb világok ugyanazokkal az eszközökkel, módszerekkel vizsgálhatók, ha a napszéllel való kölcsönhatásukra vagyunk kíváncsiak. A Pluto törpebolygó, amelyet nemsokára elér a New Horizons űrszonda, szintén a globális mágneses térrel nem rendelkező égitestek listáját gyarapíthatja.

Az eredményeket részletező szakcikk a Geophysical Review Letters c. folyóiratban jelent meg.

Forrás:

• ScienceDaily 2015.01.28.