A Szaturnusz magnetoszférájának magnetohidrodinamikai modellezése
Zieger Bertalan
Space Research Institute, Austrian Academy of Sciences, Graz
Egy globális magnetohidrodinamikai (MHD) modell (BATS-R-US) segítségével betekintést kaphatunk a Szaturnusz magnetoszférájában lejátszódó bonyolult plazmadinamikai folyamatokba. Az MHD egyenletekben forrástagként vesszük figyelembe a magnetoszférán belüli legfontosabb plazmaforrásokat, a gyűrűket, a jeges holdakat és a Titánt. Arra a kérdésre keresünk választ, hogy milyen módon távozik a felhalmozódó plazma a Szaturnusz magnetoszférájából és mennyiben befolyásolja ezt a folyamatot a napszél változó dinamikus nyomása. A numerikus modellezés eredményei azt mutatják, hogy a Szaturnusz magnetoszférája egy csöpögő csaphoz hasonlítható. Nagy napszélnyomás mellett a plazma folyamatosan távozik a magnetoszféra csóváján keresztül. Ha a napszélnyomás közepes szintre csökken, akkor nagy tömegő plazmoidok (plazma cseppek) kezdenek leválni a csóva éjfél utáni szektorában többé kevésbé szabályos ismétlődéssel. A napszélnyomás további csökkenésével a plazmoidok ismétlődési preiódusa egyre hosszabb lesz, míg végül a plazmoidképződés teljesen kaotikussá válik. A mágneses topológiájukat tekintve a plazmoidok csavart fluxuskötegek, melyek csavarvonalas rekonnekcióval jönnek létre az erősen megnyúlt zárt mágneses erővonalak csúcsán. A plazmoidok képződése elsősorban a Szaturnusz gyors forgási sebességének és az említett jelentős plazmaforrásoknak köszönhető.