Elektronendeeltjes vliegen weg van het polaire gebied van Saturnus. Klik om te vergroten
Aurora's op aarde gebeuren wanneer de zonnewind in wisselwerking staat met het magnetische veld van onze planeet; elektronen worden naar beneden versneld in de atmosfeer en we zien de mooie lichten aan de hemel. Op Saturnus; dit proces verloopt echter ook omgekeerd. De meeste elektronen worden naar beneden versneld, maar andere gaan in de tegenovergestelde richting, weg van de planeet.
Poollichten zijn fascinerend om naar te kijken op aarde. Op andere planeten kunnen ze ook spectaculair zijn. Wetenschappers van het Max Planck Institute for Solar System Research in Katlenberg, Lindau, Duitsland, hebben het polaire gebied van Saturnus nu waargenomen met behulp van de deeltjesspectrometer MIMI op de Cassini-ruimtesonde. Ze ontdekten dat elektronen niet alleen naar de planeet worden versneld, maar ook daar vandaan (Nature, 9 februari 2006).
We kunnen polaire lichten op aarde zien wanneer elektronen boven de atmosfeer naar beneden worden versneld. Ze lichten op wanneer ze de bovenste atmosfeer raken. Enkele jaren geleden ontdekten onderzoekers dat elektronen in het poolgebied ook kunnen worden versneld weg van de aarde - dat wil zeggen "achteruit". Deze anti-planetaire elektronen veroorzaken niet dat de lucht oplicht en wetenschappers zijn verbaasd over hoe ze ontstaan.
Tot nu toe was het ook onduidelijk of anti-planetaire elektronen alleen op aarde voorkomen. Een internationaal team onder leiding van Joachim Saur aan de Universiteit van Keulen heeft nu elektronen op Saturnus gevonden die "achteruit" worden versneld - dat wil zeggen in een anti-planetaire richting. Deze deeltjes werden gemeten met behulp van "Magnetospheric Imaging Instruments" (MIMI) op NASA's Cassini Space Probe. Een van de sensoren van deze instrumenten, het 'Low Energy Magnetospheric Measurement System' (LEMMS), is ontwikkeld en gebouwd door wetenschappers van het Max Planck Institute for Solar System Research.
De rotatie van de ruimtesonde hielp de onderzoekers om de richting, het aantal en de sterkte van de elektronenstralen te bepalen. Ze vergeleken deze resultaten met opnames van het poolgebied en een wereldwijd model van het magnetische veld van Saturnus. Het bleek dat het gebied van polair licht heel goed overeenkwam met het laagste punt van de magnetische veldlijnen waarin elektronenstralen werden gemeten.
Omdat de elektronenstraal sterk gefocust is (met een stralingshoek van minder dan 10 graden), konden de wetenschappers bepalen waar de bron ligt: ergens boven het poolgebied, maar binnen een afstand van maximaal vijf stralen van Saturnus. Omdat de op de aarde, Jupiter en Saturnus gemeten elektronenstralen zo op elkaar lijken, lijkt het erop dat er een fundamenteel proces moet zijn dat ten grondslag ligt aan het ontstaan van poollicht.
Tijdens deze metingen werkten Norbert Krupp en zijn collega's Andreas Lagg en Elias Roussos van het Max Planck Institute for Solar System Research nauw samen met wetenschappers van het Institute for Geophysics and Meteorology van de Universiteit van Keulen en het Applied Physics Laboratory van de Johns Hopkins University in Baltimore . Amerikaanse wetenschappers onder leiding van Tom Krimigis zijn verantwoordelijk voor service en coördinatie van het instrument op de Cassini-ruimtesonde.
Oorspronkelijke bron: Max Planck Society
