Pressmeddelande -
Vattenånga sprutar ut ur Saturnus måne Enceladus
En konstnärs illustration av Enceladus vattenplymer och hav under isytan. (Bild: NASA/JPL-Caltech)
Saturnus måne Enceladus har stora sprickor i sitt isskal varifrån vattenånga konstant sprutar ut från det hav som döljer sig under isytan. I en ny avhandling som läggs fram vid Uppsala universitet har Mika Holmberg (Institutet för rymdfysik, IRF) undersökt den yttre delen av planeten Saturnus praktfulla ringsystem och gjort densitetsmätningar av den plasmadisk som bildas av materialet från månen. Mätningarna visar att plasmadisken är asymmetrisk och skiftad mot solen.
Resultaten i avhandlingen baseras på data från Cassinisatelliten, som är i omloppsbana runt Saturnus sedan 2004. I huvudsak har forskarna använt sig av data från IRF:s Langmuirprob ombord på satelliten. Langmuirproben, en sorts väderstation i rymden, gör in situ mätningar av de laddade partiklar (rymdplasmat) som befinner sig runt Saturnus. Med hjälp av proben kan man mäta plasmats densitet, hastighet och temperatur.
En av Cassinis viktigaste upptäckter är att Saturnus måne Enceladus konstant sprutar ut vattenånga genom stora sprickor i sitt isskal från det hav som döljer sig under isytan. Dessa vattenplymer är den största källan till det material av vattenmolekyler och isstoft som finns i den inre delen av Saturnus magnetosfär. När vattenmolekyler joniseras av elektronkollisioner eller av solens strålning så skapas plasma.
Mika Holmberg och hennes kollegor har använt åtta års Cassinimätningar för att undersöka plasmadiskens utbredning och dynamik. En viktig upptäckt är att plasmadensiteterna varierar mycket mer än vad som var förväntat. Detta beror på att plasmadisken är väldigt dynamisk. Studien visar att jondensiteterna i Saturnus inre plasmadisk har en stark dag/natt-asymmetri, med högre densiteter på nattsidan. Även jonhastigheter är högre på nattsidan, vilket ger upphov till att partiklarna som kretsar runt Saturnus får banor som är skiftade i riktning mot solen.
Avhandlingens undersöker också de kemiska reaktioner som pågår i plasmadisken. Undersökningen visar att förlusten på grund av transport dominerar över förlusten på grund av rekombination i hela plasmadisken.
"Men kemisk förlust kan ändå vara viktigt för plasmadiskens struktur i Enceladus närområde, där skillnaden i förlusterna bara är omkring en faktor 2," säger Mika Holmberg. Resultaten bekräftar även mätningar som visar att den inre delen av plasmadisken varierar med tiden.
Mika Holmberg disputerade torsdagen den 19 november 2015 i Uppsala. Opponenten var prof. Thomas Cravens (University of Kansas, USA).
För mer information kontakta Mika Holmberg, Institutet för rymdfysik, Uppsala, tel: 018-471 5910, e-post: mika.holmberg@irfu.se
Läs mer om avhandlingen "A study of the structure and dynamics of Saturn's inner plasma disk" och ladda ner den i fulltext:
http://uu.diva-portal.org/smash/record.jsf?pid=diva2%3A858073&dswid=6579
Ämnen
Kategorier
Institutet för rymdfysik, IRF, är ett statligt forskningsinstitut under Utbildningsdepartementet. IRF bedriver grundforskning och forskarutbildning i rymdfysik, atmosfärfysik och rymdteknik. Mätningar görs i atmosfären, jonosfären, magnetosfären och runt andra planeter med hjälp av ballonger, markbaserad utrustning (bl a radar) och satelliter. För närvarande har IRF instrument ombord på satelliter i bana runt tre planeter: jorden, Mars och Saturnus. IRF har ca 100 anställda och bedriver verksamhet i Kiruna (huvudkontoret), Umeå, Uppsala och Lund.
* * * * * * * * * * * *
The Swedish Institute of Space Physics (IRF) is a governmental research institute which conducts research and postgraduate education in atmospheric physics, space physics and space technology. Measurements are made in the atmosphere, ionosphere, magnetosphere and around other planets with the help of ground-based equipment (including radar), stratospheric balloons and satellites. IRF was established (as Kiruna Geophysical Observatory) in 1957 and its first satellite instrument was launched in 1968. The head office is in Kiruna (geographic coordinates 67.84° N, 20.41° E) and IRF also has offices in Umeå, Uppsala and Lund.
