Tajemnicze rozbłyski rentgenowskie z Zorza polarna Jowisza Nowe badania wykazały, że „światła północne” olbrzymiej planety mogą mieć nieoczekiwane podobieństwa do tych na Ziemi.
Zorza polarna, migoczące pokazy blasku znane jako Światła północne lub południoweأضواء Na Ziemi, nad biegunami wielu planet Układu Słonecznego. Te tańczące światła powstają, gdy energetyczne cząstki Słońca lub innych ciał niebieskich zderzają się z magnetosferą planety – regionem kontrolowanym przez pole magnetyczne świata – i przepływają przez linie pola magnetycznego, aby zderzać się z cząstkami w jej atmosferze.
Pole magnetyczne Jowisza jest bardzo silne – około 20 000 razy silniejsze niż ziemskie – i dlatego jego magnetosfera jest bardzo duża. Gdyby magnetosfera kosmiczna była widoczna na nocnym niebie, obejmowałaby obszar kilka razy większy od naszego Księżyca. W związku z tym zorza polarna Jowisza jest znacznie potężniejsza niż zorze na Ziemi, uwalniając setki gigawatów – wystarczająco, by zasilić ludzką cywilizację na krótki okres.
Na zdjęciach: oszałamiające widoki Jowisza z Juno
Zorza Jowisza emituje również niezwykłe rozbłyski rentgenowskie, które pochodzą z naładowanych elektrycznie jonów siarki i tlenu emitujących Wulkaniczny księżyc Jowisza Io. Same zorze rentgenowskie Jowisza uwalniają około gigawatów, czyli tyle, ile może wytworzyć pojedyncza elektrownia na Ziemi w ciągu kilku dni. Te zorze rentgenowskie często pulsują jak w zegarku, w regularnych rytmach od kilkudziesięciu minut do kilkudziesięciu godzin.
Dokładne mechanizmy, które napędzają te rozbłyski, od dawna pozostają tajemnicą. „Od ponad 40 lat nie wiemy, co może powodować niesamowite rentgenowskie zorze Jowisza” – powiedział współautor badania Zhonghua Yao, planetolog z Key Laboratory of Earth and Planetary Physics w Pekinie. Space.com. .
Aby ujawnić źródła tych rozbłysków, naukowcy wykorzystali NASA Juno Sonda, która krąży wokół Jowisza, aby dokładnie zbadać magnetosferę gigantycznej planety 16 i 17 lipca 2017 r. W tym samym czasie mieli teleskop Europejskiej Agencji Kosmicznej XMM-Newton, który krąży wokół Ziemi, aby analizować promieniowanie rentgenowskie z odległość od Jowisz.
Naukowcy odkryli, że rozbłyski promieniowania rentgenowskiego są najwyraźniej spowodowane regularnymi wibracjami linii pola magnetycznego Jowisza. Wibracje te generują fale plazmy o skali planetarnej — chmury naładowanych elektrycznie cząstek — które wysyłają ciężkie jony „surfujące” wzdłuż linii pola magnetycznego, aż zderzają się z atmosferą planety, uwalniając energię w postaci promieni rentgenowskich.
Podobne fale plazmy pomagają wygenerować zorzę polarną na Ziemi. W związku z tym, chociaż Jowisz jest znacznie większy od Ziemi pod każdym względem – jak większa masa i średnica, więcej energii, silniejsze pola magnetyczne i szybszy obrót – „wydaje się, że procesy odpowiedzialne za zorzę jonową Jowisza i zorzę jonową Ziemi są takie same, ” powiedział autor. Współautor badania William Dunn, astrofizyk z University College London, powiedział Space.com: „To wskazuje na możliwy globalny proces dla środowisk kosmicznych”.
Nadal nie jest jasne, dlaczego linie pola magnetycznego Jowisza wibrują regularnie. Naukowcy twierdzą, że możliwe są interakcje z wiatrem słonecznym lub szybkimi przepływami plazmy w magnetosferze Jowisza.
Yao powiedział, że naładowane elektrycznie cząstki, które badacze zauważyli, kierując się w stronę biegunów Jowisza, mogą wydawać się nie mieć wystarczającej energii, aby wytworzyć zorze rentgenowskie, „więc po drodze muszą zostać poddane dodatkowemu przyspieszeniu”. „Co to za dodatkowe przyspieszenia?”
Naukowcy wskazali, że ogromne napięcia, które mogą istnieć nad atmosferą Jowisza, mogą przyspieszać te naładowane elektrycznie cząstki „do atmosfery z ogromną energią”. „To prawdopodobnie odgrywa ważną rolę”.
W przyszłości Yao zasugerował zbadanie innych światów, aby sprawdzić, czy fale plazmy mogą również tam pomóc napędzać zorze. Powiedział, że podobna aktywność może wystąpić wokół Saturna, Urana, Neptuna i prawdopodobnie również egzoplanet, z różnymi rodzajami naładowanych cząstek „surfujących” po falach.
Wyjaśnij szczegółowo naukowcom Ich odkrycia Online dzisiaj (9 lipca) w Science Advances.
Śledź nas na Twitterze @Spacedotcom lub Facebooku.
„Analityk. Nieuleczalny nerd z bekonu. Przedsiębiorca. Oddany pisarz. Wielokrotnie nagradzany alkoholowy ninja. Subtelnie czarujący czytelnik.”
