Tiedote - Väitös tuo uutta tietoa Saturnuksen Titan-kuusta

Kuva: NASA

Ilkka Sillanpään väitöskirja tutkitaan hiukkasilmiöitä Titan-kuun ympäristössä. Väitöskirjatyössä on käytetty kolmiulotteista tietokonemallia, jolla toisinnetaan eli simuloidaan Titanin vuorovaikutusta Saturnuksen magnetosfäärin sähköisesti varattujen hiukkasten sekä magneettikentän kanssa. Simulaatiomallin avulla yksittäisten varattujen hiukkasten liikettä voidaan mallintaa tarkasti. Samalla voidaan ottaa huomioon myös näiden hiukkasten vaikutus sähkö- ja magneettikenttiin. Malli on kehitetty Ilmatieteen laitoksella ja mallin ajamisessa hyödynnetään laitoksen supertietokoneita.

Väitöskirja esittelee myös vaikutuksia, joita aurinkotuulella eli Auringosta virtaavilla varatuilla hiukkasilla on Maalle ja muille Aurinkokunnan planeetoille. Vastaavia vuorovaikutuksia esiintyy myös planeettojen kuilla. Saturnuksen Titan-kuu on Aurinkokuntamme suurimpia kuita ja ainoa, jolla on merkittävä kaasukehä. Juuri kaasukehänsä vuoksi Titanin vuorovaikutus Saturnuksen magnetosfäärin kanssa on tärkeä tutkimuskohde.

Vuorovaikutuksessa epäsymmetrinen rakenneSimulaatiotulokset esittävät yleiskuvan Titanin ympäristön magneettikentästä. Simulaatiot osoittavat että magneettikentän rakenteet Titanin pyrstössä ovat epäsymmetrisiä. Myös varattujen hiukkasten karkaaminen Titanin kaasukehästä on epäsymmetristä. Tutkimuksessa osoitetaan epäsymmetrioiden olevan seurausta plasmafysikaalisista periaatteista. Lisäksi tutkittiin hiukkasvuota Saturnuksen magnetosfääristä Titanin yläilmakehään. Mallinnetulla ionivuolla voi ennustaa olevan suuri vaikutus Titanin kaasukehän lämpötiloihin sen ylimmissä kerroksissa.

Sähköisesti varattujen hiukkasten eli plasman tarkka mittaaminen ei ole mahdollista ilman avaruusluotaimien tekemiä mittauksia. Cassini-luotain on viime vuosien suurimpia kansainvälisiä avaruustutkimushankkeita. Vuodesta 2004 Cassinin suorittamat mittaukset ja sen ottamat valokuvat Saturnusta kiertävältä radaltaan ovat huikeasti lisänneet Saturnuksen ja sen kuiden tuntemusta. Cassinin tekemiä mittauksia Titanista on hyödynnetty myös tässä tutkimuksessa.

Kokkolasta kotoisin oleva Ilkka Sillanpää väittelee 28.2. Helsingin yliopiston fysikaalisten tieteiden laitokselta. Väitöstilaisuus järjestetään kello 12 kemian laitoksen Chemicumin pienessä auditoriossa osoitteessa A.I. Virtasen aukio 1, Helsinki. Väitöksen englanninkielinen otsikko on "Hybrid Modelling of Titan's Interaction with the Magnetosphere of Saturn". Vastaväittäjänä on professori Andrew Coates, joka on University College Londonista, Englannista.

Lisätietoja:

Tutkija Ilkka Sillanpää, puh. (09) 1929 2204, ilkka.sillanpaa@fmi.fi