Magnetosphere of Saturn
শনির চৌম্বকমণ্ডল হল গ্রহের অভ্যন্তরীণভাবে উৎপন্ন চৌম্বক ক্ষেত্র দ্বারা সৌর বায়ুর প্রবাহে তৈরি গহ্বর। 1979 সালে পাইওনিয়ার 11 মহাকাশযান দ্বারা আবিষ্কৃত, শনির চৌম্বকমণ্ডল বৃহস্পতির পরে সৌরজগতের যে কোনও গ্রহের মধ্যে দ্বিতীয় বৃহত্তম। ম্যাগনেটোপজ, শনির চৌম্বকমণ্ডল এবং সৌর বায়ুর মধ্যে সীমানা, গ্রহের কেন্দ্র থেকে প্রায় 20 শনি ব্যাসার্ধের দূরত্বে অবস্থিত, যখন এর চৌম্বকমালা এর পিছনে শনির শত শত ব্যাসার্ধ প্রসারিত করে। শনির চৌম্বকমণ্ডল গ্রহ এবং তার চাঁদ উভয় থেকে উদ্ভূত প্লাজমায় পূর্ণ। প্রধান উৎস হল ছোট চাঁদ এনসেলাডাস, যা তার দক্ষিণ মেরুতে গিজার থেকে 1,000 কেজি/সেকেন্ড পর্যন্ত জলীয় বাষ্প নির্গত করে, যার একটি অংশ আয়নিত হয় এবং শনির চৌম্বক ক্ষেত্রের সাথে সহ-ঘোরাতে বাধ্য হয়। এটি প্রতি সেকেন্ডে 100 কেজি জল গ্রুপ আয়ন দিয়ে ক্ষেত্রটিকে লোড করে। এই প্লাজমা ধীরে ধীরে অভ্যন্তরীণ চৌম্বকমণ্ডল থেকে বিনিময় অস্থিতিশীলতা পদ্ধতির মাধ্যমে বেরিয়ে আসে এবং তারপর চৌম্বক লেজের মাধ্যমে বেরিয়ে যায়। শনির চৌম্বকমণ্ডল এবং সৌর বায়ুর মধ্যে মিথস্ক্রিয়া দৃশ্যমান, ইনফ্রারেড এবং অতিবেগুনী আলোতে পর্যবেক্ষণ করা গ্রহের মেরুগুলির চারপাশে উজ্জ্বল ডিম্বাকৃতি অরোরা তৈরি করে। অরোরা শক্তিশালী স্যাটার্নিয়ান কিলোমিটার বিকিরণের (এস. কে. আর) সাথে সম্পর্কিত, যা 100 কিলোহার্জ থেকে 1300 কিলোহার্জ এর মধ্যে ফ্রিকোয়েন্সি ব্যবধান বিস্তৃত করে এবং একসময় গ্রহের ঘূর্ণনের সমান সময়ের সাথে সংশোধন করার কথা ভাবা হত। যাইহোক, পরবর্তী পরিমাপগুলি দেখায় যে এস. কে. আর-এর মড্যুলেশনের পর্যায়ক্রমিকতা 1 শতাংশের মতো পরিবর্তিত হয় এবং তাই সম্ভবত শনির প্রকৃত ঘূর্ণন সময়ের সাথে ঠিক মিলে যায় না, যা 2010 সাল পর্যন্ত অজানা রয়ে গেছে। চৌম্বকমণ্ডলের অভ্যন্তরে বিকিরণ বেল্ট রয়েছে, যা দশ হাজার মেগা-ইলেকট্রনভোল্টের মতো উচ্চ শক্তির কণাগুলিকে ধারণ করে। শনির অভ্যন্তরীণ বরফের চাঁদের পৃষ্ঠে শক্তিশালী কণাগুলির উল্লেখযোগ্য প্রভাব রয়েছে। 1980-1981-এ শনির চৌম্বকমণ্ডল ভয়েজার মহাকাশযান দ্বারা অধ্যয়ন করা হয়েছিল। সেপ্টেম্বর 2017 পর্যন্ত এটি ক্যাসিনি মিশন দ্বারা চলমান তদন্তের বিষয় ছিল, যা 2004 সালে এসেছিল এবং গ্রহটি পর্যবেক্ষণ করতে 13 বছরেরও বেশি সময় ব্যয় করেছিল। 1955 সালে বৃহস্পতির ডিক্যামেট্রিক রেডিও নির্গমন আবিষ্কারের অব্যবহিত পরেই, শনি থেকে অনুরূপ নির্গমন সনাক্ত করার চেষ্টা করা হয়েছিল, কিন্তু অমীমাংসিত ফলাফল সহ। শনির অভ্যন্তরীণভাবে উৎপন্ন চৌম্বক ক্ষেত্রের প্রথম প্রমাণ পাওয়া যায় 1974 সালে, যেখানে গ্রহ থেকে প্রায় 1 মেগাহার্টজ ফ্রিকোয়েন্সিতে দুর্বল তেজস্ক্রিয় নির্গমন সনাক্ত করা হয়। এই মাঝারি তরঙ্গ নির্গমনগুলি প্রায় একটি সময়ের সাথে নিয়ন্ত্রিত হয়েছিল, যা শনির ঘূর্ণন সময়কাল হিসাবে ব্যাখ্যা করা হয়েছিল। তা সত্ত্বেও, 1970-এর দশকে উপলব্ধ প্রমাণগুলি খুব অমীমাংসিত ছিল এবং কিছু বিজ্ঞানী ভেবেছিলেন যে শনির সম্পূর্ণরূপে চৌম্বক ক্ষেত্রের অভাব থাকতে পারে, অন্যরা এমনকি অনুমান করেছিলেন যে গ্রহটি হেলিওপজের বাইরেও থাকতে পারে। স্যাটার্নিয়ান চৌম্বক ক্ষেত্রের প্রথম সুনির্দিষ্ট সনাক্তকরণ শুধুমাত্র 1979 সালের 1লা সেপ্টেম্বর করা হয়েছিল, যখন এটি পাইওনিয়ার 11 মহাকাশযান দ্বারা অতিক্রম করা হয়েছিল, যা সরাসরি তার চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তি পরিমাপ করেছিল। কাঠামো অভ্যন্তরীণ ক্ষেত্র বৃহস্পতির চৌম্বক ক্ষেত্রের মতো, শনি তার বাইরের কেন্দ্রে প্রবাহিত তরল ধাতব হাইড্রোজেনের একটি স্তরের মধ্যে একটি তরল ডায়নামো দ্বারা তৈরি হয়। পৃথিবীর মতো, শনির চৌম্বক ক্ষেত্র বেশিরভাগই একটি দ্বিমেরু, যার উত্তর এবং দক্ষিণ মেরু একটি একক চৌম্বক অক্ষের প্রান্তে রয়েছে। বৃহস্পতির মতো শনির উপরও উত্তর চৌম্বক মেরু উত্তর গোলার্ধে এবং দক্ষিণ চৌম্বক মেরু দক্ষিণ গোলার্ধে অবস্থিত, যাতে চৌম্বক ক্ষেত্রের রেখাগুলি উত্তর মেরু থেকে দক্ষিণ মেরুর দিকে নির্দেশ করে। এটি পৃথিবীর তুলনায় বিপরীত, যেখানে উত্তর চৌম্বক মেরু দক্ষিণ গোলার্ধে অবস্থিত। শনির চৌম্বক ক্ষেত্রের চতুর্ভুজ, অষ্টভুজ এবং উচ্চতর উপাদান রয়েছে, যদিও তারা দ্বিমেরু থেকে অনেক দুর্বল। শনির বিষুবরেখার চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তি প্রায় 21 মাইক্রোটির (0.21 গ্রাম), যা প্রায় 4.6 মেট্রিক মিটারের একটি দ্বিমেরু চৌম্বক মুহুর্তের সাথে মিলে যায়। এটি শনির চৌম্বক ক্ষেত্রকে পৃথিবীর তুলনায় সামান্য দুর্বল করে তোলে; তবে, এর চৌম্বক মুহূর্ত প্রায় 580 গুণ বড়। শনির চৌম্বকীয় দ্বিমেরু তার ঘূর্ণন অক্ষের সাথে কঠোরভাবে সংযুক্ত, যার অর্থ ক্ষেত্রটি অনন্যভাবে অত্যন্ত অক্ষসমমিত। দ্বিমেরুটি শনির ঘূর্ণন অক্ষ বরাবর উত্তর মেরুর দিকে সামান্য স্থানান্তরিত হয় (0.037 আরএস দ্বারা)। শনির অভ্যন্তরীণ চৌম্বক ক্ষেত্রের আকার এবং আকৃতি সূর্যের দ্বারা নির্গত আয়নিত কণাগুলির একটি প্রবাহকে তার পৃষ্ঠ থেকে দূরে সরিয়ে দেয়, এটি তার বায়ুমণ্ডলের সাথে সরাসরি মিথস্ক্রিয়া করতে বাধা দেয় এবং পরিবর্তে তার নিজস্ব অঞ্চল তৈরি করে, যাকে চৌম্বকমণ্ডল বলা হয়, যা একটি প্লাজমা দ্বারা গঠিত যা সৌর বায়ু থেকে খুব আলাদা। বৃহস্পতির পরে শনির চৌম্বকমণ্ডল সৌরজগতের দ্বিতীয় বৃহত্তম চৌম্বকমণ্ডল। পৃথিবীর চৌম্বকমণ্ডলের মতো, শনির চৌম্বকমণ্ডলের মধ্যে সৌর বায়ুর প্লাজমাকে যে সীমানা পৃথক করে তাকে চৌম্বকমণ্ডলী বলা হয়। উপ-সৌর বিন্দুতে গ্রহের কেন্দ্র থেকে চৌম্বকীয় বিরতির দূরত্ব 16 থেকে 27 টাকা (শনির নিরক্ষীয় ব্যাসার্ধ হল 60,330 টাকা) পর্যন্ত বিস্তৃত। চৌম্বকীয় বিরতির অবস্থান সৌর বায়ুর চাপের উপর নির্ভর করে, যা আবার সৌর ক্রিয়াকলাপের উপর নির্ভর করে। গড় ম্যাগনেটপজ স্ট্যান্ডঅফ দূরত্ব প্রায় 22 টাকা। ম্যাগনেটপজের সামনে (গ্রহ থেকে প্রায় 27 টাকার দূরত্বে) বো শক রয়েছে, যা চৌম্বকমণ্ডলের সাথে সংঘর্ষের কারণে সৃষ্ট সৌর বাতাসে একটি জাগরণের মতো ব্যাঘাত। বো শক এবং ম্যাগনেটপজের মধ্যবর্তী অঞ্চলকে ম্যাগনেটশিথ বলা হয়। গ্রহের বিপরীত দিকে, সৌর বায়ু শনির চৌম্বক ক্ষেত্রের রেখাগুলিকে একটি দীর্ঘ, পিছনের চৌম্বক লেজের মধ্যে প্রসারিত করে, যা দুটি লোব নিয়ে গঠিত, উত্তর লোবের চৌম্বক ক্ষেত্র শনি থেকে দূরে এবং দক্ষিণ তার দিকে নির্দেশ করে। লোভগুলি প্লাজমার একটি পাতলা স্তর দ্বারা পৃথক করা হয় যাকে টেল কারেন্ট শীট বলা হয়। পৃথিবীর মতো, শনির লেজ একটি চ্যানেল যার মাধ্যমে সৌর প্লাজমা চৌম্বকমণ্ডলের অভ্যন্তরীণ অঞ্চলে প্রবেশ করে। বৃহস্পতির মতো, লেজ হল সেই নালী যার মাধ্যমে অভ্যন্তরীণ চৌম্বকীয় উৎসের প্লাজমা চৌম্বকমণ্ডল ছেড়ে যায়। লেজ থেকে অভ্যন্তরীণ চৌম্বকমণ্ডলে চলমান প্লাজমা উত্তপ্ত হয় এবং বেশ কয়েকটি বিকিরণ বেল্ট গঠন করে। শনির চৌম্বকমণ্ডল প্রায়শই চারটি অঞ্চলে বিভক্ত থাকে। শনির গ্রহ বলয়ের সাথে সহ-অবস্থিত সবচেয়ে ভিতরের অঞ্চলে, প্রায় 3 টাকার মধ্যে, একটি কঠোরভাবে দ্বিমেরু চৌম্বক ক্ষেত্র রয়েছে। এটি মূলত প্লাজমাবিহীন, যা বলয়ের কণা দ্বারা শোষিত হয়, যদিও শনির বিকিরণ বেল্টগুলি বলয়ের ঠিক ভিতরে এবং বাইরে এই অভ্যন্তরীণ অঞ্চলে অবস্থিত। 3 থেকে 6 আর-এর মধ্যে দ্বিতীয় অঞ্চলে ঠান্ডা প্লাজমা টরাস রয়েছে এবং এটিকে অভ্যন্তরীণ চৌম্বকমণ্ডল বলা হয়। এটি স্যাটার্নিয়ান সিস্টেমে সবচেয়ে ঘন প্লাজমা ধারণ করে। টরাসের প্লাজমা অভ্যন্তরীণ বরফের চাঁদ থেকে এবং বিশেষ করে এনসেলাডাস থেকে উদ্ভূত হয়। এই অঞ্চলের চৌম্বক ক্ষেত্রও বেশিরভাগ দ্বিমেরু। তৃতীয় অঞ্চলটি 6 এবং 12-14 টাকার মধ্যে অবস্থিত এবং এটিকে গতিশীল এবং বর্ধিত প্লাজমা শীট বলা হয়। এই অঞ্চলে চৌম্বক ক্ষেত্র প্রসারিত এবং অ-দ্বিমেরু, যেখানে প্লাজমা একটি পাতলা নিরক্ষীয় প্লাজমা শীটে সীমাবদ্ধ। চতুর্থ বাইরের অঞ্চলটি উচ্চ অক্ষাংশে 15 আর এর বাইরে অবস্থিত এবং চৌম্বক বিরতি সীমানা পর্যন্ত অব্যাহত রয়েছে। এটি একটি নিম্ন প্লাজমা ঘনত্ব এবং একটি পরিবর্তনশীল, অ-দ্বিমেরু চৌম্বক ক্ষেত্র দ্বারা চিহ্নিত করা হয় যা সৌর বায়ু দ্বারা দৃঢ়ভাবে প্রভাবিত হয়। শনির চৌম্বকমণ্ডলের বাইরের অংশে প্রায় 15-20 আরএস-এর বাইরে নিরক্ষীয় সমতলের কাছে চৌম্বক ক্ষেত্র অত্যন্ত প্রসারিত এবং ম্যাগনেটডিস্ক নামে একটি ডিস্কের মতো কাঠামো তৈরি করে। ডিস্কটি দিনের বেলায় ম্যাগনেটপজ পর্যন্ত চলতে থাকে এবং রাতের বেলায় ম্যাগনেটটেইলে রূপান্তরিত হয়। দিনের কাছাকাছি এটি অনুপস্থিত থাকতে পারে যখন চৌম্বকমণ্ডল সৌর বায়ু দ্বারা সংকুচিত হয়, যা সাধারণত ঘটে যখন চৌম্বকমণ্ডলীর দূরত্ব 23 টাকার কম হয়। চৌম্বকমণ্ডলের রাতের দিকে এবং পার্শ্বে চৌম্বকমণ্ডলী সর্বদা উপস্থিত থাকে। শনির চৌম্বক ডিস্ক হল জোভিয়ান চৌম্বক ডিস্কের তুলনায় অনেক ছোট। শনির চৌম্বকমণ্ডলে প্লাজমা শীটের একটি পাত্রের মতো আকৃতি রয়েছে যা অন্য কোনও পরিচিত চৌম্বকমণ্ডলে পাওয়া যায় না। 2004 সালে যখন ক্যাসিনি আসে, তখন উত্তর গোলার্ধে একটি শীতকাল ছিল। চৌম্বক ক্ষেত্র এবং প্লাজমা ঘনত্বের পরিমাপ থেকে জানা যায় যে প্লাজমা শীটটি বিকৃত ছিল এবং নিরক্ষীয় সমতলের উত্তরে একটি বিশাল পাত্রের মতো দেখাচ্ছিল। এই ধরনের একটি আকৃতি অপ্রত্যাশিত ছিল। গতিবিদ্যা শনির চৌম্বকমণ্ডলকে চালিত করার প্রক্রিয়াগুলি পৃথিবী এবং বৃহস্পতির চালনার অনুরূপ। ঠিক যেমন বৃহস্পতির চৌম্বকমণ্ডলে প্লাজমা সহ-ঘূর্ণন এবং আইও থেকে ভর-লোডিং দ্বারা আধিপত্য রয়েছে, তেমনি শনির চৌম্বকমণ্ডলে প্লাজমা সহ-ঘূর্ণন এবং এনসেলাডাস থেকে ভর-লোডিং দ্বারা আধিপত্য রয়েছে। তবে, শনির চৌম্বকমণ্ডল আকারে অনেক ছোট, যেখানে এর অভ্যন্তরীণ অঞ্চলে খুব কম প্লাজমা রয়েছে যা এটিকে গুরুতরভাবে প্রসারিত করতে পারে এবং একটি বড় চৌম্বকমণ্ডলী তৈরি করতে পারে। এর মানে হল যে এটি সৌর বায়ু দ্বারা অনেক বেশি প্রভাবিত হয় এবং পৃথিবীর চৌম্বক ক্ষেত্রের মতো, এর গতিবিদ্যা ডানজি চক্রের মতো বাতাসের সাথে পুনরায় সংযোগ দ্বারা প্রভাবিত হয়। শনির চৌম্বকমণ্ডলের আরেকটি স্বতন্ত্র বৈশিষ্ট্য হল গ্রহের চারপাশে প্রচুর পরিমাণে নিরপেক্ষ গ্যাস। ক্যাসিনির অতিবেগুনী পর্যবেক্ষণ থেকে জানা যায়, গ্রহটি হাইড্রোজেন, জলীয় বাষ্প এবং হাইড্রক্সিলের মতো তাদের বিচ্ছিন্ন পণ্যগুলির একটি বড় মেঘে আবৃত, যা শনি থেকে 45 টাকা পর্যন্ত বিস্তৃত। অভ্যন্তরীণ চৌম্বকমণ্ডলে আয়নগুলির সাথে নিউট্রালের অনুপাত প্রায় 60 এবং এটি বাইরের চৌম্বকমণ্ডলে বৃদ্ধি পায়, যার অর্থ সমগ্র চৌম্বকমণ্ডলীয় আয়তন তুলনামূলকভাবে ঘন দুর্বল আয়নিত গ্যাসে পূর্ণ। উদাহরণস্বরূপ, এটি বৃহস্পতি বা পৃথিবীর থেকে আলাদা, যেখানে আয়নগুলি নিরপেক্ষ গ্যাসের উপর আধিপত্য বিস্তার করে এবং চৌম্বকীয় গতিবিদ্যার জন্য এর পরিণতি রয়েছে। প্লাজমার উৎস এবং পরিবহন শনির অভ্যন্তরীণ চৌম্বকমণ্ডলে প্লাজমার গঠন জলের গ্রুপ আয়ন দ্বারা প্রভাবিত হয়ঃ O +, H2O +, OH + এবং অন্যান্য, হাইড্রোনিয়াম আয়ন (H3O +), HO2 + এবং O2 +, যদিও প্রোটন এবং নাইট্রোজেন আয়ন (N +) উপস্থিত রয়েছে। জলের প্রধান উৎস হল এনসেলাডাস, যা তার দক্ষিণ মেরুর কাছে গিজার থেকে 300-600 কেজি/সেকেন্ড জলীয় বাষ্প নির্গত করে। মুক্ত জল এবং হাইড্রক্সিল (ওএইচ) র্যাডিকেলগুলি (জলের বিচ্ছিন্নতার একটি পণ্য) প্রতি ঘন সেন্টিমিটারে 10,000 অণু পর্যন্ত ঘনত্ব সহ চাঁদের কক্ষপথের চারপাশে 4 আর-এ একটি পুরু টরাস গঠন করে। এই জলের কমপক্ষে 100 কেজি/সেকেন্ড অবশেষে আয়নিত হয় এবং সহ-ঘূর্ণায়মান চৌম্বকীয় প্লাজমায় যোগ করা হয়। জলের গ্রুপ আয়নগুলির অতিরিক্ত উৎস হল শনির বলয় এবং অন্যান্য বরফের চাঁদ। ক্যাসিনি মহাকাশযান অভ্যন্তরীণ চৌম্বকমণ্ডলে অল্প পরিমাণে এন + আয়নও পর্যবেক্ষণ করেছে, যা সম্ভবত এনসেলাডাস থেকেও উদ্ভূত হয়েছে। চৌম্বকমণ্ডলের বাইরের অংশে প্রভাবশালী আয়নগুলি হল প্রোটন, যা সৌর বায়ু বা শনির আয়নমণ্ডল থেকে উৎপন্ন হয়। টাইটান, যা ম্যাগনেটপজ সীমানার কাছাকাছি 20 আর-এ প্রদক্ষিণ করে, প্লাজমার একটি উল্লেখযোগ্য উৎস নয়। শনির চৌম্বকমণ্ডলের ভিতরের অঞ্চলে তুলনামূলকভাবে শীতল প্লাজমা, 3 আরএস-এর মধ্যে (বলয়ের কাছাকাছি) প্রধানত ও + এবং ও2 + আয়ন নিয়ে গঠিত। সেখানে আয়নগুলি ইলেকট্রনের সাথে মিলিত হয়ে স্যাটার্নিয়ান বলয়গুলিকে ঘিরে একটি আয়নোস্ফিয়ার তৈরি করে। বৃহস্পতি এবং শনি উভয়ের জন্য, চৌম্বকমণ্ডলের ভিতর থেকে বাইরের অংশে প্লাজমার পরিবহন বিনিময় অস্থিতিশীলতার সাথে সম্পর্কিত বলে মনে করা হয়। শনির ক্ষেত্রে, চার্জ বিনিময় অভ্যন্তরীণ চৌম্বকমণ্ডলে পূর্ববর্তী গরম আয়নগুলি থেকে নিরপেক্ষ গ্যাসগুলিতে শক্তি স্থানান্তরকে সহজতর করে। তারপর, এই নতুন ঠান্ডা, জল সমৃদ্ধ প্লাজমা দ্বারা লোড করা চৌম্বকীয় ফ্লাক্স টিউবগুলি বাইরের চৌম্বকমণ্ডল থেকে আসা গরম প্লাজমা দিয়ে ভরা ফ্লাক্স টিউবগুলির সাথে বিনিময় করে। চুম্বকীয় ক্ষেত্রে প্লাজমা দ্বারা আরোপিত কেন্দ্রত্যাগী বল দ্বারা অস্থিতিশীলতা চালিত হয়। চুম্বকীয় ক্ষেত্রটি চৌম্বকীয় টেইলে পুনরায় সংযুক্ত হলে গঠিত প্লাজময়েড দ্বারা শীতল প্লাজমা অবশেষে চৌম্বকমণ্ডল থেকে সরানো হয়। প্লাজময়েডগুলি লেজের নিচে সরে যায় এবং চৌম্বকমণ্ডল থেকে পালিয়ে যায়। পুনরায় সংযোগ বা সাবস্টর্ম প্রক্রিয়াটি সৌর বায়ু এবং শনির বৃহত্তম চাঁদ টাইটান-এর নিয়ন্ত্রণে রয়েছে বলে মনে করা হয়, যা চৌম্বকমণ্ডলের বাইরের সীমানার কাছাকাছি প্রদক্ষিণ করে। চৌম্বক ডিস্ক অঞ্চলে, 6 আর এর বাইরে, সহ-ঘূর্ণায়মান শীটের মধ্যে থাকা প্লাজমা চৌম্বক ক্ষেত্রের উপর একটি উল্লেখযোগ্য কেন্দ্রাতিগ বল প্রয়োগ করে, যার ফলে এটি প্রসারিত হয়। এই মিথস্ক্রিয়াটি নিরক্ষীয় সমতলে একটি স্রোত তৈরি করে যা আবর্তনের সাথে আজিমুথালি প্রবাহিত হয় এবং গ্রহ থেকে 20 আর পর্যন্ত প্রসারিত হয়। এই প্রবাহের মোট শক্তি 8 থেকে 17 এমএ পর্যন্ত পরিবর্তিত হয়। স্যাটার্নিয়ান চৌম্বকমণ্ডলে বলয় প্রবাহ অত্যন্ত পরিবর্তনশীল এবং সৌর বায়ুর চাপের উপর নির্ভর করে, চাপ দুর্বল হলে আরও শক্তিশালী হয়। এই প্রবাহের সাথে যুক্ত চৌম্বকীয় মুহূর্তটি অভ্যন্তরীণ চৌম্বকমণ্ডলের চৌম্বক ক্ষেত্রকে সামান্য (প্রায় 10 এন. টি) হ্রাস করে, যদিও এটি গ্রহের মোট চৌম্বকীয় মুহূর্তকে বৃদ্ধি করে এবং চৌম্বকমণ্ডলের আকারকে আরও বড় করে তোলে। অরোরা স্যাটার্নের উজ্জ্বল মেরু অরোরা রয়েছে, যা অতিবেগুনী, দৃশ্যমান এবং ইনফ্রারেড আলোতে দেখা গেছে। অরোরাগুলি সাধারণত গ্রহের মেরুগুলিকে ঘিরে উজ্জ্বল অবিচ্ছিন্ন বৃত্তের (ডিম্বাকৃতি) মতো দেখায়। অরোরাল ডিম্বাকৃতিগুলির অক্ষাংশ 70-80 °-এর পরিসরে পরিবর্তিত হয়; দক্ষিণ অরোরার জন্য গড় অবস্থান, যেখানে উত্তর অরোরা প্রায় 1.5° দ্বারা মেরুর কাছাকাছি থাকে। সময়ে সময়ে অরোরাগুলি ডিম্বাকৃতির পরিবর্তে সর্পিল আকার ধারণ করতে পারে। এই ক্ষেত্রে এটি মধ্যরাতের কাছাকাছি প্রায় 80° অক্ষাংশে শুরু হয়, তারপর এর অক্ষাংশ 70° পর্যন্ত কমে যায় কারণ এটি ভোর এবং দিনের সেক্টরগুলিতে (ঘড়ির কাঁটার বিপরীত দিকে) চলতে থাকে। সন্ধ্যা সেক্টরে অরোরাল অক্ষাংশ আবার বৃদ্ধি পায়, যদিও এটি যখন রাতের সেক্টরে ফিরে আসে তখনও এটির তুলনামূলকভাবে কম অক্ষাংশ থাকে এবং উজ্জ্বল ভোরের অংশের সাথে সংযুক্ত হয় না। বৃহস্পতির মতো নয়, শনির প্রধান অরোরাল ওভালগুলি গ্রহের চৌম্বকমণ্ডলের বাইরের অংশে প্লাজমার সহ-ঘূর্ণনের ভাঙ্গনের সাথে সম্পর্কিত নয়। শনির অরোরাগুলি সৌর বায়ুর (ডানজি চক্র) প্রভাবে চৌম্বক ক্ষেত্রের পুনঃসংযোগের সাথে সংযুক্ত বলে মনে করা হয়, যা আয়নোস্ফিয়ার থেকে একটি ঊর্ধ্বমুখী স্রোত (প্রায় 10 মিলিয়ন অ্যাম্পিয়ার) চালায় এবং শনির মেরু তাপমণ্ডলে শক্তিশালী (1-10 KeV) ইলেকট্রনগুলির ত্বরণ ও বৃষ্টিপাতের দিকে পরিচালিত করে। স্যাটার্নিয়ান অরোরা পৃথিবীর অনুরূপ, যেখানে তারা সৌর বায়ু চালিত। ডিম্বাকৃতিগুলি খোলা এবং বদ্ধ চৌম্বক ক্ষেত্রের রেখার মধ্যে সীমানার সাথে মিলে যায়-তথাকথিত মেরু ক্যাপ, যা মেরু থেকে 10-15 ° দূরত্বে থাকে বলে মনে করা হয়। শনির অরোরা অত্যন্ত পরিবর্তনশীল। তাদের অবস্থান এবং উজ্জ্বলতা সৌর বায়ুর চাপের উপর দৃঢ়ভাবে নির্ভর করেঃ সৌর বায়ুর চাপ বাড়লে অরোরা আরও উজ্জ্বল হয়ে ওঠে এবং মেরুর কাছাকাছি চলে যায়। উজ্জ্বল অরোরাল বৈশিষ্ট্যগুলি শনির 60-75% কৌণিক গতিতে ঘোরার জন্য পর্যবেক্ষণ করা হয়। সময়ে সময়ে প্রধান ডিম্বাকৃতির ভোরের অংশে বা এর অভ্যন্তরে উজ্জ্বল বৈশিষ্ট্য দেখা যায়। অরোরার দ্বারা নির্গত গড় মোট শক্তি হল দূরবর্তী অতিবেগুনী (80-170 nm)-এ প্রায় 50 গিগাওয়াট এবং বর্ণালীর নিকটবর্তী-ইনফ্রারেড (3-4 মাইক্রোমিটার-H3 + নির্গমন) অংশে 150-300 গিগাওয়াট। শনির কিলোমিটারিক বিকিরণ হল শনির কিলোমিটারিক বিকিরণ (এস. কে. আর) নামে পরিচিত শক্তিশালী কম ফ্রিকোয়েন্সি রেডিও নির্গমনের উৎস। এস. কে. আর-এর ফ্রিকোয়েন্সি <আই. ডি1> কে. এইচ. জি (কয়েক কিলোমিটার তরঙ্গদৈর্ঘ্য) সীমার মধ্যে থাকে যার সর্বোচ্চ প্রায় 400 কে. এইচ. জি। এই নির্গমনের শক্তি গ্রহের ঘূর্ণন দ্বারা দৃঢ়ভাবে নিয়ন্ত্রিত হয় এবং সৌর বায়ুর চাপের পরিবর্তনের সাথে সম্পর্কযুক্ত। উদাহরণস্বরূপ, 1981 সালে ভয়েজার 2 ফ্লাইবাইয়ের সময় যখন শনি বৃহস্পতির বিশাল চৌম্বক লেজের মধ্যে নিমজ্জিত হয়েছিল, তখন এস. কে. আর শক্তি ব্যাপকভাবে হ্রাস পেয়েছিল বা এমনকি সম্পূর্ণরূপে বন্ধ হয়ে গিয়েছিল। শনির অরোরাল অঞ্চলের সাথে সম্পর্কিত চৌম্বক ক্ষেত্রের রেখা বরাবর চলমান ইলেকট্রনগুলির সাইক্লোট্রন মেসার অস্থিরতা দ্বারা কিলোমিটার বিকিরণ উৎপন্ন হয় বলে মনে করা হয়। এইভাবে এস. কে. আর গ্রহের মেরুগুলির চারপাশে অরোরার সাথে সম্পর্কিত। বিকিরণ নিজেই বর্ণালী বিচ্ছুরিত নির্গমনের পাশাপাশি 200 হার্জ হিসাবে সংকীর্ণ ব্যান্ডউইথ সহ সংকীর্ণ ব্যান্ড টোন নিয়ে গঠিত। ফ্রিকোয়েন্সি-টাইম সমতলে চাপের মতো বৈশিষ্ট্যগুলি প্রায়শই দেখা যায়, অনেকটা জোভিয়ান কিলোমিটার বিকিরণের মতো। এস. কে. আর-এর মোট শক্তি প্রায় 1 গিগাওয়াট। গ্রহের আবর্তনের মাধ্যমে তেজস্ক্রিয় নির্গমনের মড্যুলেশন ঐতিহ্যগতভাবে তরল দৈত্য গ্রহের অভ্যন্তরীণ আবর্তনের সময়কাল নির্ধারণ করতে ব্যবহৃত হয়। শনির ক্ষেত্রে অবশ্য এটি অসম্ভব বলে মনে হয়, কারণ সময়কাল দশ বছরের সময়কালে পরিবর্তিত হয়। 1980-1981-এ ভয়েজার 1 এবং 2 দ্বারা পরিমাপ করা রেডিও নির্গমনের পর্যায়ক্রমিকতা ছিল, যা তখন শনির ঘূর্ণন সময়কাল হিসাবে গৃহীত হয়েছিল। বিজ্ঞানীরা অবাক হয়েছিলেন যখন গ্যালিলিও এবং তারপর ক্যাসিনি একটি ভিন্ন মান ফিরিয়ে দিয়েছিলেন। আরও পর্যবেক্ষণ ইঙ্গিত দেয় যে অতিরিক্ত দীর্ঘমেয়াদী প্রবণতার সাথে 20-30 দিনের বৈশিষ্ট্যগত সময়সীমার উপর মড্যুলেশন সময়কাল 1 শতাংশ পর্যন্ত পরিবর্তিত হয়। সময়কাল এবং সৌর বায়ুর গতির মধ্যে একটি সম্পর্ক রয়েছে, তবে, এই পরিবর্তনের কারণগুলি একটি রহস্য হিসাবে রয়ে গেছে। একটি কারণ হতে পারে যে স্যাটার্নিয়ান পুরোপুরি অক্ষীয়ভাবে প্রতিসম চৌম্বক ক্ষেত্র চৌম্বকীয় প্লাজমার উপর একটি কঠোর জারণ আরোপ করতে ব্যর্থ হয় যার ফলে এটি গ্রহের তুলনায় পিছলে যায়। এস. কে. আর-এর পরিবর্তনের সময়কাল এবং গ্রহের আবর্তনের মধ্যে সুনির্দিষ্ট সম্পর্কের অভাব শনির প্রকৃত আবর্তনীয় সময়কাল নির্ধারণ করা অসম্ভব করে তোলে। শনির বিকিরণ বেল্টগুলির তুলনামূলকভাবে দুর্বল বিকিরণ বেল্ট রয়েছে, কারণ শক্তিশালী কণাগুলি গ্রহকে প্রদক্ষিণকারী চাঁদ এবং কণা উপাদান দ্বারা শোষিত হয়। সবচেয়ে ঘন (প্রধান) বিকিরণ বেল্টটি এনসেলাডাস গ্যাস টরাসের ভিতরের প্রান্তের মধ্যে 3.5 টাকা এবং এ রিংয়ের বাইরের প্রান্তের মধ্যে 2.3 টাকা। এতে শত শত কিলোইলেক্ট্রনভোল্ট (কে. ই. ভি) থেকে শুরু করে দশ হাজার মেগা-ইলেকট্রনভোল্ট (এম. ই. ভি) এবং সম্ভবত অন্যান্য আয়ন পর্যন্ত শক্তি সহ প্রোটন এবং আপেক্ষিক ইলেকট্রন রয়েছে। 3. 5 আর-এর বাইরে সক্রিয় কণাগুলি নিরপেক্ষ গ্যাস দ্বারা শোষিত হয় এবং তাদের সংখ্যা হ্রাস পায়, যদিও শত শত কেভি পরিসরে শক্তি সহ কম শক্তিশালী কণাগুলি আবার 6 আর-এর বাইরে প্রদর্শিত হয়-এগুলি একই কণা যা রিং স্রোতে অবদান রাখে। প্রধান বলয়ের ইলেকট্রনগুলি সম্ভবত বাইরের চৌম্বকমণ্ডলে বা সৌর বাতাসে উৎপন্ন হয়, যেখান থেকে সেগুলি বিচ্ছুরণের মাধ্যমে পরিবহন করা হয় এবং তারপর অ্যাডিয়াব্যাটিকভাবে উত্তপ্ত হয়। যাইহোক, শক্তিশালী প্রোটন দুটি কণার সংখ্যা নিয়ে গঠিত। প্রায় 10 এম. ই. ভি-র কম শক্তির প্রথম জনসংখ্যার উৎপত্তি ইলেকট্রনের মতোই, অন্যদিকে 20 এম. ই. ভি-র কাছাকাছি সর্বাধিক প্রবাহের দ্বিতীয়টি শনির সিস্টেমে উপস্থিত কঠিন উপাদানের সাথে মহাজাগতিক রশ্মির মিথস্ক্রিয়া থেকে উদ্ভূত হয় (তথাকথিত মহাজাগতিক রশ্মি অ্যালবেডো নিউট্রন ক্ষয় প্রক্রিয়া-ক্র্যান্ড)। শনির প্রধান বিকিরণ বেল্ট আন্তঃগ্রহীয় সৌর বায়ুর ব্যাঘাত দ্বারা দৃঢ়ভাবে প্রভাবিত হয়। বলয়ের কাছাকাছি চুম্বকমণ্ডলের ভিতরের অঞ্চলটি সাধারণত শক্তিশালী আয়ন এবং ইলেকট্রনবিহীন কারণ তারা বলয় কণা দ্বারা শোষিত হয়। তবে, 2004 সালে ক্যাসিনি দ্বারা আবিষ্কৃত শনির দ্বিতীয় বিকিরণ বেল্ট রয়েছে এবং এটি সবচেয়ে ভিতরের ডি রিংয়ের ঠিক ভিতরে অবস্থিত। এই বেল্টটি সম্ভবত ক্র্যান্ড প্রক্রিয়ার মাধ্যমে গঠিত শক্তিশালী চার্জযুক্ত কণা বা প্রধান বিকিরণ বেল্ট থেকে আসা আয়নিত শক্তিশালী নিরপেক্ষ পরমাণু নিয়ে গঠিত। স্যাটার্নিয়ান বিকিরণ বেল্টগুলি সাধারণত বৃহস্পতির তুলনায় অনেক দুর্বল এবং খুব বেশি মাইক্রোওয়েভ বিকিরণ নির্গত করে না (কয়েকটি গিগাহার্টজ ফ্রিকোয়েন্সি সহ)। অনুমানগুলি দেখায় যে তাদের ডেসিমেট্রিক রেডিও নির্গমন (ডিআইএম) পৃথিবী থেকে সনাক্ত করা অসম্ভব হবে। অপরিবর্তনীয় উচ্চ শক্তির কণাগুলি বরফের চাঁদের পৃষ্ঠের আবহাওয়ার কারণ হয় এবং সেগুলি থেকে জল, জলের পণ্য এবং অক্সিজেন ছড়িয়ে পড়ে। বলয় এবং চাঁদের সাথে মিথস্ক্রিয়া চাঁদ এবং বলয় কণা সহ শনিকে প্রদক্ষিণকারী কঠিন বস্তুর প্রচুর সংখ্যা শনির চৌম্বকমণ্ডলে একটি শক্তিশালী প্রভাব ফেলে। চৌম্বকমণ্ডলের প্লাজমা গ্রহের সাথে সহ-আবর্তিত হয়, ধীরে ধীরে চলমান চাঁদের পিছনের গোলার্ধে ক্রমাগত আঘাত করে। যদিও বলয় কণা এবং বেশিরভাগ চাঁদ শুধুমাত্র নিষ্ক্রিয়ভাবে প্লাজমা এবং শক্তিশালী চার্জযুক্ত কণা শোষণ করে, তিনটি চাঁদ-এনসেলাডাস, ডায়োন এবং টাইটান-নতুন প্লাজমার উল্লেখযোগ্য উৎস। শক্তিশালী ইলেকট্রন এবং আয়নগুলির শোষণ চাঁদের কক্ষপথের কাছাকাছি শনির বিকিরণ বলয়ে লক্ষণীয় ফাঁক দ্বারা নিজেকে প্রকাশ করে, যখন শনির ঘন বলয়গুলি 2 আরএস-এর কাছাকাছি সমস্ত শক্তিশালী ইলেকট্রন এবং আয়নগুলিকে নির্মূল করে, যা গ্রহের আশেপাশে একটি নিম্ন বিকিরণ অঞ্চল তৈরি করে। একটি চাঁদ দ্বারা সহ-ঘূর্ণায়মান প্লাজমার শোষণ চৌম্বক ক্ষেত্রকে তার খালি জেগে বিঘ্নিত করে-ক্ষেত্রটি একটি চাঁদের দিকে টানা হয়, যা নিকটবর্তী জেগে একটি শক্তিশালী চৌম্বক ক্ষেত্রের অঞ্চল তৈরি করে। উপরে উল্লিখিত তিনটি চাঁদ চৌম্বকমণ্ডলে নতুন প্লাজমা যোগ করে। এখন পর্যন্ত সবচেয়ে শক্তিশালী উৎস হল এনসেলাডাস, যা তার দক্ষিণ মেরু অঞ্চলে ফাটলের মাধ্যমে জলীয় বাষ্প, কার্বন ডাই অক্সাইড এবং নাইট্রোজেনের একটি ঝর্ণা নির্গত করে। এই গ্যাসের একটি ভগ্নাংশ গরম ইলেকট্রন এবং সৌর অতিবেগুনী বিকিরণ দ্বারা আয়নিত হয় এবং সহ-ঘূর্ণনশীল প্লাজমা প্রবাহে যোগ করা হয়। টাইটানকে একসময় শনির চৌম্বকমণ্ডলে, বিশেষ করে নাইট্রোজেনের প্লাজমার প্রধান উৎস বলে মনে করা হত। 2004-2008-এ ক্যাসিনি দ্বারা প্রাপ্ত নতুন তথ্য প্রমাণ করে যে এটি নাইট্রোজেনের উল্লেখযোগ্য উৎস নয়, যদিও এটি এখনও উল্লেখযোগ্য পরিমাণে হাইড্রোজেন সরবরাহ করতে পারে (মিথেনের বিচ্ছিন্নতার কারণে)। ডায়োন হল তৃতীয় চাঁদ যা যতটা নতুন প্লাজমা শোষণ করে তার চেয়ে বেশি উৎপাদন করে। এর আশেপাশে তৈরি প্লাজমার ভর (প্রায় 6 গ্রাম/সেকেন্ড) এনসেলাডাসের কাছাকাছি প্রায় 1/300। যাইহোক, এমনকি এই নিম্ন মানটি কেবল শক্তিশালী কণা দ্বারা এর বরফের পৃষ্ঠকে ছড়িয়ে দিয়ে ব্যাখ্যা করা যায় না, যা ইঙ্গিত করতে পারে যে ডায়োন এনসেলাডাস-এর মতো অন্তঃসত্ত্বাভাবে সক্রিয়। যে চাঁদগুলি নতুন প্লাজমা তৈরি করে সেগুলি তাদের আশেপাশে সহ-ঘূর্ণায়মান প্লাজমার গতিকে ধীর করে দেয়, যার ফলে তাদের সামনে চৌম্বক ক্ষেত্রের রেখাগুলি স্তূপ হয়ে যায় এবং তাদের জেগে থাকা ক্ষেত্রটি দুর্বল হয়ে যায়-ক্ষেত্রটি তাদের চারপাশে আবৃত থাকে। এটি প্লাজমা-শোষণকারী চাঁদের ক্ষেত্রে যা দেখা যায় তার বিপরীত। শনির চৌম্বকমণ্ডলে উপস্থিত প্লাজমা এবং শক্তিশালী কণাগুলি যখন বলয় কণা এবং চাঁদ দ্বারা শোষিত হয়, তখন জলের বরফের রেডিওলাইসিস হয়। এর পণ্যগুলির মধ্যে রয়েছে ওজোন, হাইড্রোজেন পারক্সাইড এবং আণবিক অক্সিজেন। প্রথমটি রিয়া এবং ডিওনের পৃষ্ঠে সনাক্ত করা হয়েছে, এবং দ্বিতীয়টি অতিবেগুনী অঞ্চলে চাঁদের প্রতিফলনের খাড়া বর্ণালী ঢালের জন্য দায়ী বলে মনে করা হয়। রেডিওলাইসিস দ্বারা উৎপাদিত অক্সিজেন বলয় এবং বরফের চাঁদের চারপাশে দুর্বল বায়ুমণ্ডল তৈরি করে। 2004 সালে ক্যাসিনি প্রথমবারের মতো বলয়ের বায়ুমণ্ডল সনাক্ত করেন। অক্সিজেনের একটি ভগ্নাংশ আয়নিত হয়ে চৌম্বকমণ্ডলে O2 + আয়নগুলির একটি ছোট জনসংখ্যা তৈরি করে। চাঁদের উপর শনির চৌম্বকমণ্ডলের প্রভাব তার চাঁদের উপর বৃহস্পতির প্রভাবের চেয়ে বেশি সূক্ষ্ম। পরের ক্ষেত্রে, চৌম্বকমণ্ডলে উল্লেখযোগ্য সংখ্যক সালফার আয়ন থাকে, যা যখন পৃষ্ঠে রোপন করা হয়, তখন বৈশিষ্ট্যযুক্ত বর্ণালী স্বাক্ষর তৈরি করে। শনির ক্ষেত্রে, বিকিরণের মাত্রা অনেক কম এবং প্লাজমা মূলত জলের পণ্য দ্বারা গঠিত, যা রোপন করা হলে, ইতিমধ্যে উপস্থিত বরফের থেকে আলাদা করা যায় না। 2014 সাল পর্যন্ত চারটি মহাকাশযান সরাসরি শনির চৌম্বকমণ্ডল অন্বেষণ করেছে। ম্যাগনেটস্ফিয়ার অধ্যয়নের প্রথম মিশন ছিল 1979 সালের সেপ্টেম্বরে পাইওনিয়ার 11। অগ্রগামী 11 চৌম্বক ক্ষেত্র আবিষ্কার করেন এবং প্লাজমা পরামিতিগুলির কিছু পরিমাপ করেন। নভেম্বর 1980 এবং আগস্ট 1981 সালে, ভয়েজার 1-2 প্রোব একটি উন্নত যন্ত্রের সেট ব্যবহার করে চৌম্বকমণ্ডল তদন্ত করে। ফ্লাই-বাই ট্র্যাজেক্টোরি থেকে তারা গ্রহের চৌম্বক ক্ষেত্র, প্লাজমা গঠন এবং ঘনত্ব, উচ্চ শক্তির কণা শক্তি এবং স্থানিক বিতরণ, প্লাজমা তরঙ্গ এবং রেডিও নির্গমন পরিমাপ করে। ক্যাসিনি মহাকাশযান 1997 সালে উৎক্ষেপণ করা হয় এবং 2004 সালে এসে পৌঁছায়, যা দুই দশকেরও বেশি সময়ের মধ্যে প্রথম পরিমাপ। মহাকাশযানটি 15ই সেপ্টেম্বর, 2017-এ ইচ্ছাকৃতভাবে ধ্বংস না হওয়া পর্যন্ত স্যাটার্নিয়ান চৌম্বকমণ্ডলের চৌম্বক ক্ষেত্র এবং প্লাজমা পরামিতি সম্পর্কে তথ্য সরবরাহ করতে থাকে। 1990-এর দশকে, ইউলিসিস মহাকাশযান স্যাটার্নিয়ান কিলোমিটার বিকিরণের (এস. কে. আর) ব্যাপক পরিমাপ পরিচালনা করে, যা আয়নোস্ফিয়ারে শোষণের কারণে পৃথিবী থেকে পর্যবেক্ষণযোগ্য নয়। এসকেআর গ্রহ থেকে বেশ কয়েকটি জ্যোতির্বিজ্ঞান ইউনিটের দূরত্বে একটি মহাকাশযান থেকে সনাক্ত করার জন্য যথেষ্ট শক্তিশালী। ইউলিসিস আবিষ্কার করেন যে এস. কে. আর-এর সময়কাল 1 শতাংশ পর্যন্ত পরিবর্তিত হয় এবং তাই এটি শনির অভ্যন্তরের ঘূর্ণন সময়ের সাথে সরাসরি সম্পর্কিত নয়। বিব্লিওগ্রাফি আরও পড়া শনি মিশ্র সংকেত পাঠায় নির্গমন সম্পর্কে নাসার সাইটের বাইরের লিঙ্ক শনি শনি