Holdjai alakítják a Jupiter sarki fényeit

169

A két hold Jupiter körüli keringése során "híg" plazmában mozog, az így keletkező elektromágneses hullámok az óriásbolygó mágneses mezejének erővonalai mentén jutnak el a pólusokig, ahol látványos fényjelenségeket produkálnak. A University of Liège (Belgium) kutatói a Hubble Űrtávcső által ultraibolya tartományban készített felvételek ezreit tanulmányozták, amelyeken soha nem látott részletességgel követhető Naprendszerünk legnagyobb bolygójának sarki aktivitása. Az eredmények arra utalnak, hogy nagy mennyiségű energia áramlik a nem csak gravitációsan, hanem elektromágnesesen is összekötött égitestek között.

A Ganymedes meglepően erős mágneses mezővel rendelkezik, amely egy, a holdat mintegy védelmező burkot váj a Jupiter erős magnetoszférájába. Ennek a buroknak a lenyomata megfigyelhető a bolygó sarki fényeiben is, amit 3D-s számítógépes modellek is alátámasztottak. Ezenkívül a hold Jupiterre gyakorolt hatásaiban felfigyeltek a kutatók meglepő időbeli változásokra is, melyek három különböző időskálán zajlanak: 100 másodperces, 10 és 40 perc közötti, illetve 5 órás karakterisztikus idejű fényesség változások vehetők észre a HST képein. Az eltérő időskálák más és más fizikai folyamatról árulkodnak: az 5 órás ciklus a Jupiter mágneses mezejének forgási periódusával és a Ganymedesnek a bolygót övező plazmaleplen belüli mozgásával lehet kapcsolatos; a 10-40 perces változások a rendszerbe áramló plazma okozta energiaváltozással állhatnak összefüggésben; míg a legrövidebb, 100 másodperces folyamatok a két égitest mágneses erővonalainak összekapcsolódásakor hirtelen felszabaduló energiával lehetnek kapcsolatban.

A Jupiter északi sarki fényei a HST felvételén. [Denis Grodent/HST-csapat]

A kutatók megfigyelhették a legbelső, Io nevű hold mágneses "lenyomatát" is a Jupiteren. A hold egy töltött részecskékből álló, fánk alakú tóruszon halad keresztül, ami az Io pályáján halmozódik fel a hold vulkánjai által kidobott anyagból. Ebben a részecskeáramban az Io úgy működik, mint egy patakban lévő kődarab: nagy energiájú hullámokat kelt, amelyek a Jupiter pólusai felé haladnak. Ezeknek a hullámoknak különleges tulajdonsága, hogy a mágneses mező erővonalainak mindkét irányába elektronokat lövellnek ki, amelyek a Jupiter atmoszféráját elérve sarki fényeket hoznak létre fényes foltok formájában. Mindemellett az Io mozgása során magával vonszolja, mintegy lefékezi a plazmát, ami majd a későbbiekben normál sebességekre gyorsulva elektromos áramot kelt. A kutatócsoport analízise alapján az Io hold töltött részecskéi széles energiatartománnyal rendelkeznek: egyesek már a gázóriás felsőlégkörében elvesztik energiájukat, míg más elektronok mélyen behatolhatnak a légkörbe.

A szeptember közepén, a potsdami planetáris konferencián elhangzott előadás eredményei közelebb vihetnek bennünket a rendkívül komplikált bolygóközi mágneses kölcsönhatások megértéséhez.

Forrás: Science Daily, 2009. szeptember 19.

Hozzászólás

hozzászólás