La sonda spaziale della NASA Cassini ha catturato le immagini di un fulmine su Saturno. Dopo aver atteso per anni le condizioni giuste per permettessero alle fotocamere della sonda di avvertire gli impulsi di luce, gli scienziati sono stati capaci di creare il filmato (visibile e scaricabile da http://www.jpl.nasa.gov/video/index.cfm?id=901 sottoforma di minidocumentario), completo di colonna sonora, ovvero i crepitii delle onde radio emesse dai lampi.

"Questa è la prima volta che abbiamo il lampo di un fulmine visibile assieme ai dati radio", ha detto Georg Fischer, un associato del team scientifico per le onde radio e di plasma, di stanza allo Space Research Institute a Graz, in Austria. "Adesso che i dati radio e in luce visibile sono affiancati, sappiamo per certo che stiamo osservando delle potenti tempeste di fulmini.

Secondo Andrew Ingersoll, un membro del team del sottosistema scientifico di visualizzazione, il filmato ed i dati radio suggeriscono che si verifichino tempeste estremamente potenti con fulmini che splendono così intensamente come le più luminose delle super-saette terrestri. "Quello che è interessante è che le tempeste su Saturno sono altrettanto potenti, o anche più potenti, che sulla Terra.", ha detto Ingersoll. "Ma accadono molto più di rado, di solito ce n'è solo una in corso su tutto il pianeta, anche se può durare per mesi".

"Le immagini in luce visibile ci raccontano tante cose sui fulmini", racconta Ulyana Dyudina, un associata del team di visualizzazione di stanza alla Caltech, colei che ha per prima ha visto i lampi. "Adesso possiamo iniziare a misurare la potenza di queste tempeste, dove si formano nello strato nuvoloso e come l'intensità luminosa si relaziona all'energia della tempesta".

Le prime immagini dei fulmini di Saturno furono catturate nell'agosto 2009, durante una tempesta che è durata da gennaio ad ottobre 2009, protraendosi più a lungo di qualsiasi altra tempesta osservata nel sistema solare. I risultati furono descritti in un articolo scientifico, accettato per la pubblicazione sul giornale Geophysical Research Letters.

Per ottenere un video, gli scienziati avevano bisogno di più immagini di fulmini e di forti radio segnali. I dati sono stati ricevuti durante una successiva tempesta più corta, avvenuta da novembre a metà dicembre 2009. I fotogrammi nel video coprono un arco di 16 minuti del 30 novembre 2009. Le immagini mostrano una nuvola lunga 3000 km illuminata da lampi in una regione di 300 km, per una durata inferiore al secondo.

Gli scienziati possono usare la larghezza dei lampi per stimare la profondità del fulmine al disotto della coltre nuvolosa. Inoltre, quando un fulmine colpisce sulla Terra o su Saturno, esso emette un impulso elettromagnetico che genera interferenze in un certo intervallo di frequenza, che corrisponde alle onde medie delle trasmissioni radio. Il suono nel video è l'equivalente del disturbo audio causato da un fulmine su una trasmissione radiofonica, creato in base ai segnali delle scariche elettrostatiche rilevati dallo strumento scientifico per le onde radio e di plasma.

Cassini, lanciato nel 1997, e la missione Voyager del 1977, entrambe della NASA, avevano già in precedenza catturato emissioni radio dalle tempeste di Saturno. Una cintura attorno al pianeta, dove Cassini ha rilevato le emissioni radio e brillanti nuvole convettive, si è guadagnato il soprannome di "vicolo della tempesta". Ad ogni modo, dall'arrivo della sonda su Saturno nel 2004, le fotocamere di Cassini non erano state capaci di ottenere le immagini dei fulmini fino all'anno scorso. Questo perché il pianeta di per sé è molto brillante e riflettente; inoltre la luce solare che splende sugli enormi anelli di Saturno rendono in genere anche il lato oscuro di Saturno più luminoso di quello della Terra illuminato dalla Luna piena. Ma a cavallo dell'equinozio, ovvero nell'Agosto del 2009, il momento in cui il Sole si trova a perpendicolo dell'equatore di Saturno, è infine arrivata la necessaria oscurità per qualche mese: durante l'equinozio infatti il Sole illumina gli anelli di taglio ed il pianeta ne eclissa una buona parte con il suo cono d'ombra.

Vedere i fulmini era uno degli obiettivi del periodo equinoziale, l'altro, già divulgato, è consistito nella possibilità per gli scienziati di osservare i "grumi" che sporgono di 4-5 km dal piano degli anelli.

La missione Cassini-Huygens è un progetto cooperativo della NASA, della Agenzia Spaziale Europea e della Agenzia Spaziale Italiana. Il Jet Propulsion Laboratory, una divisione del California Institute of Technology di Pasadena, gestisce la missione per conto del Science Mission Directorate della NASA a Washington. La sonda orbitante Cassini e le sue due fotocamere di bordo sono state progettate, sviluppate e assemblate al JPL.

Per ulteriori informazioni sulla missione Cassini-Huygens:
http://www.nasa.gov/cassini
http://saturn.jpl.nasa.gov

Fonte e credit immagini: NASA/JPL

Fonte: http://www.forumastronautico.it/index.p ... EWS+RSS%29

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NASA's Cassini spacecraft captured the first lightning flashes on Saturn when it captured these images on Aug. 17, 2009.

NASA's Voyager mission and Cassini had previously captured radio emissions from storms on Saturn. Cassini scientists even nicknamed a band around the planet around 35 degrees south latitude "storm alley." The visible-light cameras aboard Cassini have been able to take pictures of bright, convective clouds over giant, powerful thunderstorms, including the famous "Dragon Storm" of 2004. (See PIA06197, PIA08411, PIA08410 and PIA07789.) But they were previously unable to get pictures of lightning flashing because the planet is very bright and reflective. Sunlight reflecting off the rings made the night side of Saturn as bright as a full-moon night on Earth. Equinox, the period around August 2009 when the sun shone directly over Saturn's equator and lit the rings edge-on only, finally brought the necessary darkness.

These images were obtained by Cassini's imaging science subsystem around 36 degrees south latitude and 11 degrees west longitude over a period of 13 minutes. The storm that generated the lightning lasted from January to October 2009, making it the longest-lasting lightning storm known in the solar system. Exposure times lasted about three minutes. Some of the spots in the image come from cosmic ray hits. The long exposure times on the camera and brightness processing increase the visibility of the cosmic rays.

These three images were taken in visible light with the Cassini spacecraft narrow-angle camera. The view was acquired at a distance of approximately 2.1 million kilometers (1.3 million miles) from Saturn. Scale in the original images was 24 kilometers (15 miles) per pixel. The images were re-projected to a simple cylindrical map projection.

Source: http://saturn.jpl.nasa.gov/photos/image ... ageId=3942



VIDEO: http://saturn.jpl.nasa.gov/multimedia/v ... _movie.mov

This Cassini movie -- the first of its kind -- shows lightning on Saturn's night side flashing in a cloud that is illuminated by light from Saturn's rings.

The cloud, whose longest dimension is about 3,000 kilometers (1,900 miles), does not change perceptibly over the 16 minutes of observations covered by the 10-second movie. The lightning flashes are the bright spots within the cloud, and are about 300 kilometers in diameter. The lightning strikes last for short periods of time (less than one second before the time line of the movie was compressed).

The energy output of the visible light from the lightning is comparable to the brightest lightning flashes on Earth.

At Saturn, there are three types of clouds that might produce lightning. The top layer is made of ammonia ice; the middle layer is made of a compound of hydrogen sulfide and ammonia; the bottom layer is water. The light has to diffuse up through this cloud system, which is over 100 kilometers (60 miles) thick. The width of the lightning spot at the top of the cloud is proportional to the depth where the flash originated. The observed widths indicate that the lightning is originating either in the hydrogen-sulfide-ammonia cloud or in the water ice cloud. The lightning does not appear to originate at the deepest levels of the cloud system, where water is liquid.

Also included here are a single still image from the movie and a three-by-three montage of nine frames showing some of the lightning flashes.

This movie uses data from two Cassini instruments: the visible light cameras of the imaging science subsystem (ISS) and the radio and plasma wave science (RPWS) instrument. The movie compresses 16 minutes of narrow-angle-camera ISS images down to 10 seconds. The images show the storm cloud and its surroundings, but changes in the shape of such a large cloud over such a short time are imperceptible. The lightning flashes appear as short bursts of light within the cloud.

The sound track gives synthetic lightning sounds at the times the radio signals from the lightning were recorded by the RPWS instrument. The radio signals themselves are at frequencies above the range detectable by the human ear, so the sound of thunder would not be appropriate. The imaging team instead chose electrical spark sounds to represent the radio signals.

Both the ISS team and RPWS team have gaps in their observations during the 16 minutes the movie covers, so some radio signals do not have a flash to go with them and vice versa.

The ISS instrument saw lightning for the first time during the August 2009 northern spring equinox. The RPWS instrument has been detecting lightning at radio wavelengths since Cassini's arrival at Saturn in 2004. Now, seeing the lightning allows scientists to pinpoint its location and measure the optical properties of the flash. Saturnian lightning has interesting differences from lightning on Earth. While Cassini has been observing, only one storm has been active at any one time, and all the storms have been at the same latitude, around 35 degrees south latitude. The storms turn on and off on a timescale of several months. The storm in this movie occurs at this same latitude even after the change of Saturnian seasons at equinox.

This movie is a concatenation of nine images taken in visible light with the Cassini spacecraft narrow-angle camera on Nov. 30, 2009. This view is centered on terrain at about 35 degrees south latitude, 45 degrees west longitude. The view was obtained at a distance of approximately 2.6 million kilometers (1.6 million miles) from Saturn. The images were re-projected to a simple cylindrical map projection with a scale of 30 kilometers (19 miles) per pixel.

Source: http://saturn.jpl.nasa.gov/photos/image ... ageId=3943