Magnetosfera de Saturn

La magnetosfera de Saturn és la cavitat creada pel flux de vent solar pel camp magnètic intern del planeta. Va ser descoberta el 1979 per la sonda Pioneer 11, i és la segona més gran de cap planeta del sistema solar, després de la de Júpiter. La magnetopausa, el límit entre la magnetosfera de Saturn i el vent solar, es troba a una distància d'uns 20 radis saturnians del centre del planeta, mentre que la seva magnetocua s'estén fins a centenars de radis.

Magnetosfera de Saturn

Aurores al pol sud de Saturn, vist pel Telescopi espacial Hubble
Camp intern
Radi	60.330 km
Moment magnètic	4,6×1018 T•m³
Intensitat del camp equatorial	21 μT (0,21 G)
Inclinació del dipol	<0,5°
Període de rotació	? (variable)
Paràmetres del vent solar
Velocitat	400 km/s
Força del CMI	0,5 nT
Densitat	0,1 cm−3
Tipus	Intrínsec
Distància del Bow shock	~27 Rs
Distància de la magnetopausa	~22 Rs
Ions principals	O+, H₂O+, OH+, H₃O+, HO₂+ and O₂+ i H+
Fonts de plasma	Encèlad
Ràtio de càrrega de massa	~100 kg/s
Densitat màxima de plasma	50–100 cm−3
Aurora
Espectre	radio, infraroig proper i UV
Potència total	0,5 TW
Freqüències d'emissió de ràdio	10–1300 kHz

La magnetosfera de Saturn està plena de plasmes originats des del planeta i els seus satèl·lits. La font principal és el satèl·lit Encèlad, que ejecta 1.000 kg/s de vapor d'aigua amb els guèisers del pol sud, una part dels quals són ionitzats i co-giren amb el camp magnètic de Saturn.

La interacció entre la magnetosfera de Saturn i el vent solar genera aurores al voltant dels pols del planeta observat amb llum visible, infraroja i ultraviolada. Entre el 1980 i 1981 la magnetosfera de Saturn va ser estudiada pel programa Voyager. Actualment està sent objecte d'investigació de la sonda Cassini, que va arribar el 2004.

Fonts citades

• Andre, N.; Blanc, M.; Maurice, S.; et al «Identification of Saturn's magnetospheric regions and associated plasma processes: Synopsis of Cassini observations during orbit insertion». Reviews of Geophysics, 46, 2008, pàg. RG4008. DOI: 10.1029/2007RG000238.
• Belenkaya, E.S.; Alexeev, I.I.; Kalagaev, V.V.; Blohhina, M.S. «Definition of Saturn's magnetospheric model parameters for the Pioneer 11 flyby» (pdf). Annales Geophysicae, 24, 2006, pàg. 1145–56. DOI: 10.5194/angeo-24-1145-2006.
• Bhardwaj, Anil; Gladstone, G. Randall «Auroral emissions of the giant planets» (pdf). Reviews of Geophysics, 38, 3, 2000, pàg. 295–353. Arxivat de l'original el 2011-06-28. DOI: 10.1029/1998RG000046 [Consulta: 3 desembre 2010].
• Blanc, M.; Kallenbach, R.; Erkaev, N.V. «Solar System Magnetospheres». Space Science Reviews, 116, 2005, pàg. 227–298. DOI: 10.1007/s11214-005-1958-y.
• Brown, Larry W. «Saturn radio emission near 1 MHz». Jornal of Geophysical Research, 112, 1975, pàg. L89–L92. DOI: 10.1086/181819.
• Bunce, E.J.; Cowley, S.W.H.; Alexeev, I.I. et al «Cassini observations of the variation of Saturn's ring current parameters with system size» (pdf). The Astrophysical Journal, 198, 2007, pàg. A10202. Arxivat de l'original el 2012-02-15. DOI: 10.1029/2007JA012275 [Consulta: 3 desembre 2010].
• Clark, J.T.; Gerard, J.-C.; Grodent D. et. al «Morphological differences between Saturn's ultraviolet aurorae and those of Earth and Jupiter» (pdf). Nature, 433, 7027, 2005, pàg. 717–719. Arxivat de l'original el 2011-07-16. DOI: 10.1038/nature03331. PMID: 15716945 [Consulta: 3 desembre 2010].Arxivat 2011-07-16 a Wayback Machine.
• Cowley, S.W.H.; Arridge, C.S.; Bunce, E.J. et. al «Auroral current systems in Saturn's magnetosphere: comparison of theoretical models with Cassini and HST observations». Annales Geophysicae, 26, 2008, pàg. 2613–2630. DOI: 10.5194/angeo-26-2613-2008.
• Gombosi, Tamas I.; Armstrong, Thomas P.; Arridge, Christopher S. et. al. «Saturn's Magnetospheric Configuration». A: Saturn from Cassini-Huygens. Springer Netherlands, 2009, p. 203–255. DOI 10.1007/978-1-4020-9217-6_9. ISBN 978-1-4020-9217-6. 
• Gurnett, D.A.; Kurth, W.S.; Hospodarsky, G.B. et. al «Radio and Plasma Wave Observations at Saturn from Cassini’s Approach and First Orbit». Science, 307, 5713, 2005, pàg. 1255–59. DOI: 10.1126/science.1105356. PMID: 15604362.
• Johnson, R.E.; Luhmann, J.G.; Tokar, R.L. et. al «Production, ionization and redistribution of O2 in Saturn's ring atmosphere» (pdf). Icarus, 180, 2008, pàg. 393–402. Arxivat de l'original el 2012-03-16. DOI: 10.1016/j.icarus.2005.08.021 [Consulta: 3 desembre 2010].
• Kivelson, Margaret Galland «The current systems of the Jovian magnetosphere and ionosphere and predictions for Saturn» (pdf). Space Science Reviews. Springer, 116, 2005, pàg. 299–318. DOI: 10.1007/s11214-005-1959-x.
• Kivelson, M.G. «Transport and acceleration of plasma in the magnetospheres of Earth and Jupiter and expectations for Saturn» (pdf). Advances in Space Research, 36, 2005, pàg. 2077–89. Arxivat de l'original el 2011-09-29. DOI: 10.1016/j.asr.2005.05.104 [Consulta: 3 desembre 2010].
• Kurth, W.S.; Bunce, E.J.; Clarke, J.T. et. al. «Auroral Processes». A: Saturn from Cassini-Huygens. Springer Netherlands, 2009, p. 333–374. DOI 10.1007/978-1-4020-9217-6_12. ISBN 978-1-4020-9217-6. 
• Leisner, S.; Khurana, K.K.; Russell, C.T. et al. «Observations of Enceladus and Dione as Sources for Saturn's Neutral Cloud». Lunar and Planetary Science, XXXVIII, 2007, pàg. 1425.
• Mauk, B.H.; Hamilton, D.C.; Hill, T.W. et. al. «Fundamental Plasma Processes in Saturn's Magnetosphere». A: Saturn from Cassini-Huygens. Springer Netherlands, 2009, p. 281–331. DOI 10.1007/978-1-4020-9217-6_11. ISBN 978-1-4020-9217-6. 
• Nichols, J.D.; Badman, S.V.; Bunce, E.J. et. al «Saturn's equinoctial auroras» (pdf). Geophysical research Letters, 36, 2009, pàg. L24102:1–5. DOI: 10.1029/2009GL041491.
• Paranicas, C.; Mitchell, D.G.; Krimigis, S.M. et al «Sources and losses of energetic protons in Saturn's magnetosphere» (pdf). Icarus, 197, 2007, pàg. 519–525. Arxivat de l'original el 2011-09-30. DOI: 10.1016/j.icarus.2008.05.011 [Consulta: 3 desembre 2010].
• Russell, C.T. «Planetary Magnetospheres» (pdf). Reports on Progress in Physiscs, 56, 1993, pàg. 687–732. DOI: 10.1088/0034-4885/56/6/001.
• Russell, C.T.; Jackman, C.M.; Wei, H.Y. et al «Titan's influence on Saturnian substorm occurrence» (pdf). Geophysical Research Letters, 35, 2008, pàg. L12105. Arxivat de l'original el 2017-08-10. DOI: 10.1029/2008GL034080 [Consulta: 3 desembre 2010].
• Sittler, E.C.; Andre, N.; Blanc, M. et. al «Ion and neutral sources and sinks within Saturn's inner magnetosphere: Cassini results» (pdf). Planetary and Space Science, 56, 2008, pàg. 3–18. Arxivat de l'original el 2012-03-02. DOI: 10.1016/j.pss.2007.06.006 [Consulta: 3 desembre 2010].
• Smith, H.T.; Shappirio, M.; Johnson, R.E. et. al «Enceladus: A potential source of ammonia products and molecular nitrogen for Saturn's magnetosphere» (pdf). Journal of Geophysical Research, 113, 2008, pàg. A11206. Arxivat de l'original el 2011-09-30. DOI: 10.1029/2008JA013352 [Consulta: 3 desembre 2010].
• Smith, A.L.; Carr, T.D «Radio frequency observations of the planets in 1957–1958». The Astrophysical Journal, 130, 1959, pàg. 641–647. DOI: 10.1086/146753.
• Tokar, R.L.; Johnson, R.E.; Hill, T.V. et. al «The Interaction of the Atmosphere of Enceladus with Saturn's Plasma». Science, 311, 5766, 2006, pàg. 1409–12. DOI: 10.1126/science.1121061. PMID: 16527967.
• Young, D.T.; Berthelier, J.-J.; Blanc, M. et. al «Composition and Dynamics of Plasma in Saturn's Magnetosphere». Science, 307, 5713, 2005, pàg. 1262–66. DOI: 10.1126/science.1106151. PMID: 15731443.
• Zarka, P.; Kurth, W.S. «Radio wave emissions from the outer planets before Cassini». Space Science Reviews, 116, 2005, pàg. 371–397. DOI: 10.1007/s11214-005-1962-2.
• Zarka, Phillipe; Lamy, Laurent; Cecconi, Baptiste; Prange´, Rene´e; Rucker, Helmut O. «Modulation of Saturn's radio clock by solar wind speed» (pdf). Nature, 450, 7167, 2007, pàg. 265–267. Arxivat de l'original el 2011-06-03. DOI: 10.1038/nature06237. PMID: 17994092 [Consulta: 3 desembre 2010].Arxivat 2011-06-03 a Wayback Machine.