Terwijl NASA's Cassini-ruimtevaartuig zijn ongekende reeks wekelijkse duiken maakt tussen Saturnus en zijn ringen, wetenschappers ontdekken - tot nu toe - dat het magnetische veld van de planeet geen waarneembare helling heeft. Deze verrassende observatie, wat betekent dat de ware lengte van de dag van Saturnus nog onbekend is, is slechts een van de vele vroege inzichten uit de laatste fase van Cassini's missie, bekend als de grote finale.

Andere recente wetenschappelijke hoogtepunten zijn veelbelovende hints over de structuur en samenstelling van de ijzige ringen, samen met afbeeldingen in hoge resolutie van de ringen en de atmosfeer van Saturnus.

Cassini bevindt zich nu in de 15e van 22 wekelijkse banen die door de nauwe opening tussen Saturnus en zijn ringen gaan. Het ruimtevaartuig begon zijn finale op 26 april en zal zijn duiken voortzetten tot 15 september. wanneer het een missie-einde duik zal maken in de atmosfeer van Saturnus.

"Cassini presteert prachtig in het laatste deel van zijn lange reis, " zei Cassini Project Manager Earl Maize van NASA's Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Californië. "De waarnemingen blijven verrassen en verrukken terwijl we elk laatste beetje wetenschap dat we kunnen krijgen eruit persen."

Wetenschappers van Cassini zijn ook enthousiast - en in sommige gevallen verrast - met de waarnemingen die door het ruimtevaartuig in de finale zijn gedaan. "De gegevens die we zien van Cassini's Grand Finale zijn net zo opwindend als we hadden gehoopt, hoewel we nog steeds diep in het proces zijn om uit te zoeken wat ze ons vertellen over Saturnus en zijn ringen, " zei Cassini Projectwetenschapper Linda Spilker van JPL.

Vroege magnetische veldanalyse

Gebaseerd op gegevens verzameld door Cassini's magnetometerinstrument, Het magnetische veld van Saturnus lijkt verrassend goed uitgelijnd met de rotatie-as van de planeet. De kanteling is veel kleiner dan 0,06 graden - wat de ondergrens is die de magnetometergegevens van het ruimtevaartuig op de waarde vóór het begin van de Grand Finale hebben geplaatst.

Deze observatie staat op gespannen voet met het theoretische begrip van wetenschappers over hoe magnetische velden worden gegenereerd. Van planetaire magnetische velden wordt begrepen dat ze enige mate van kanteling vereisen om stromen in stand te houden die door het vloeibare metaal diep in de planeten stromen (in het geval van Saturnus, waarvan gedacht wordt dat het vloeibare metallische waterstof is). Zonder kantelen, de stroming zou uiteindelijk afnemen en het veld zou verdwijnen.

Elke kanteling naar het magnetische veld zou het dagelijkse wiebelen van het diepe binnenste van de planeet waarneembaar maken, waardoor de ware lengte van de dag van Saturnus wordt onthuld, die tot nu toe ongrijpbaar is gebleken.

"De kanteling lijkt veel kleiner te zijn dan we eerder hadden ingeschat en behoorlijk uitdagend om uit te leggen, " zei Michele Dougherty, Cassini magnetometer onderzoeksleider bij Imperial College, Londen. "We zijn er tot nu toe niet in geslaagd om de lengte van de dag bij Saturnus te bepalen, maar we zijn er nog mee bezig."

Het ontbreken van een kanteling kan uiteindelijk worden verholpen met verdere gegevens. Dougherty en haar team denken dat een bepaald aspect van de diepe atmosfeer van de planeet het echte interne magnetische veld maskeert. Het team zal gedurende de rest van de missie gegevens blijven verzamelen en analyseren. ook tijdens de laatste duik in Saturnus.

De magnetometergegevens zullen ook worden geëvalueerd in samenhang met Cassini's metingen van het zwaartekrachtveld van Saturnus, verzameld tijdens de Grand Finale. Vroege analyse van de tot nu toe verzamelde zwaartekrachtgegevens laat discrepanties zien in vergelijking met delen van de toonaangevende modellen van het binnenste van Saturnus, wat suggereert dat iets onverwachts over de structuur van de planeet op ontdekking wacht.

Saturnus bemonsteren

Naast het onderzoek naar het binnenste van de planeet, Cassini heeft nu de allereerste monsters van de atmosfeer en de hoofdringen van de planeet verkregen, die nieuwe inzichten beloven over hun samenstelling en structuur. Het kosmische stofanalysator (CDA)-instrument van het ruimtevaartuig heeft veel ringdeeltjes van nanometerformaat verzameld terwijl het door de opening van de planeetring vloog, terwijl zijn ionen- en neutrale massaspectrometer (INMS) de buitenste atmosfeer heeft opgesnoven, exosfeer genoemd.

Tijdens Cassini's eerste duik door het gat op 26 april, het ruimtevaartuig was zo georiënteerd dat het zo groot was, schotelvormige antenne zou fungeren als een schild tegen tegemoetkomende ringdeeltjes die schade zouden kunnen veroorzaken. Terwijl het er aanvankelijk op leek dat er in wezen geen deeltjes in de opening zaten, wetenschappers hebben later vastgesteld dat de deeltjes daar erg klein zijn en kunnen worden gedetecteerd met behulp van het CDA-instrument.

De kosmische stofanalysator mocht later vanachter de antenne naar buiten gluren tijdens Cassini's derde van vier passages door de binnenste van de hoofdringen van Saturnus, de D-ring, op 29 juni. Tijdens Cassini's eerste twee passages door de binnenste D-ring, de deeltjesomgeving daar bleek goedaardig te zijn. Dit bracht missiecontrollers ertoe om de afschermingsvereiste voor één baan te versoepelen, in de hoop daar ringdeeltjes te vangen met behulp van CDA. Toen het ruimtevaartuig door de ring ging, het CDA-instrument heeft daar met succes enkele van de kleinste deeltjes gevangen, waarvan het team verwacht dat ze belangrijke informatie over hun samenstelling zullen opleveren.

Tijdens de laatste vijf banen van het ruimtevaartuig, evenals de laatste duik, het INMS-instrument zal monsters dieper in de atmosfeer verkrijgen. Cassini zal tijdens deze passen door de buitenste atmosfeer glijden, en INMS zal naar verwachting bijzonder belangrijke gegevens sturen over de samenstelling van de atmosfeer van Saturnus tijdens de laatste duik.

Verbazingwekkende beelden

Niet te overtreffen, Cassini's beeldcamera's zijn hard aan het werk geweest, het retourneren van enkele van de hoogste resolutiebeelden van de ringen en planeet die ze ooit hebben verkregen. Bijvoorbeeld, close-ups van de C-ring van Saturnus - met mysterieuze heldere banden die plateaus worden genoemd - onthullen verrassend verschillende texturen in aangrenzende delen van de ring. De plateaus lijken een streperige textuur te hebben, terwijl aangrenzende gebieden klonterig lijken of helemaal geen duidelijke structuur hebben. Ringwetenschappers geloven dat het nieuwe detailniveau licht kan werpen op waarom de plateaus er zijn, en wat er anders is aan de deeltjes erin.

Op twee van Cassini's nauwe passages over Saturnus, op 26 april en 29 juni, de camera's legden ultraclose beelden vast van het voorbijrazende wolkenlandschap, toont de planeet van dichterbij dan ooit tevoren. Beeldvormende wetenschappers hebben beelden van deze duiken gecombineerd tot twee nieuwe beeldmozaïeken en een filmsequentie. (specifiek, de eerder uitgebrachte film van 26 april is bijgewerkt om het contrast en de scherpte aanzienlijk te verbeteren.)

Gelanceerd in 1997, Cassini draait sinds zijn aankomst in 2004 om Saturnus voor een close-up studie van de planeet, zijn ringen en manen, en zijn enorme magnetosfeer. Cassini heeft talloze dramatische ontdekkingen gedaan, inclusief een wereldwijde oceaan met aanwijzingen voor hydrothermische activiteit binnen de maan Enceladus, en vloeibare methaanzeeën op een andere maan, Titan.