Be to, kad Jupiteris yra didžiausia ir masiškiausia planeta mūsų Saulės sistemoje, jis yra ir vienas paslaptingesnių jos kūnų. Tai tikrai akivaizdu, kai kalbama apie galingus Jupiterio aurus, kurie tam tikra prasme yra panašūs į Žemėje esančius. Pastaraisiais metais astronomai mėgino ištirti Jupiterio atmosferos ir magnetosferos modelius, kad paaiškintų, kaip veikia auros aktyvumas šioje planetoje.
Pavyzdžiui, tarptautinė komanda, vadovaujama Londono universiteto koledžo tyrėjų, neseniai sujungė duomenis iš Juno zondas su rentgeno stebėjimais, kad būtų galima sužinoti ką nors įdomaus apie Jupiterio šiaurinę ir pietinę auroras. Remiantis jų tyrimu, kuris buvo paskelbtas dabartiniame mokslo žurnalo numeryje Gamta - Nustatyta, kad intensyvus Jupiterio rentgeno spindulių auros pulsuoja nepriklausomai viena nuo kitos.
Tyrimą pavadinimu „Nepriklausomi Jupiterio šiaurinės ir pietinės rentgeno spindulių auros pulsacijos“ vedė Williamas Richardas Dunnas - fizikas iš Mullardo kosmoso mokslo laboratorijos ir UCL Planetų mokslo centro. Komandą taip pat sudarė tyrėjai iš Harvardo-Smithsoniano astrofizikos centro (CfA), Pietvakarių tyrimų instituto (SwRI), NASA Marshallo kosminių skrydžių centro, reaktyvinio varymo laboratorijos ir daugelio tyrimų institucijų.
Kaip jau buvo pažymėta, Jupiterio auros yra šiek tiek panašios į Žemės, nes jos taip pat yra įkrautų Saulės dalelių (dar žinomos kaip „Saulės vėjas“), sąveikaujančios su Jupiterio magnetiniu lauku, rezultatas. Dėl Jupiterio ir Žemės magnetinių laukų struktūros šios dalelės nukreipiamos į šiaurinius ir pietinius polinius regionus, kur jos jonizuojasi atmosferoje. Dėl to gaunamas gražus šviesos ekranas, kurį galima pamatyti iš kosmoso.
Anksčiau aplink Jupiterio polius aurą pastebėjo NASA „Chandra“ rentgeno spinduliuotės observatorija ir Hablo kosminis teleskopas. Ištirti šį reiškinį ir jo veikimo mechanizmus taip pat buvo vienas iš šios programos tikslų Juno misija, kuri šiuo metu yra idealioje padėtyje tyrinėti Jupiterio polius. Kiekvienoje zondo orbitoje jis pereina iš vieno Jupiterio poliaus į kitą - tai manevras, žinomas kaip perjovas.
Tyrimo tikslais dr. Dunn ir jo komanda buvo priversti ieškoti duomenų iš ESA XMM-Newton ir NASA Chandra rentgeno spinduliuotės observatorijų. Taip yra todėl, kad nors jis jau yra įgijęs nuostabius vaizdus ir duomenis apie Jupiterio atmosferą, Juno zonde nėra rentgeno prietaiso. Ištyręs rentgeno duomenis, daktaras Dunnas ir jo komanda pastebėjo skirtumą tarp Jupiterio šiaurinės ir pietinės auros.
Tuo tarpu rentgeno spinduliuotė šiauriniame poliuje buvo nevienoda, didėjanti ir mažėjanti šviesa, tačiau pietinio poliaus spinduliuotė nuolatos pulsuodavo kartą per 11 minučių. Iš esmės auros įvyko nepriklausomai viena nuo kitos, tai skiriasi nuo to, kaip elgiasi Žemėje esančios auros - t. Y. Atspindinčios viena kitą pagal savo aktyvumą. Kaip daktaras paaiškino naujausiame UCL pranešime spaudai:
„Mes nesitikėjome, kad Jupiterio rentgeno spinduliuotės taškai pulsuoja savarankiškai, nes manėme, kad jų veikla bus koordinuojama per planetos magnetinį lauką. Turime tai išstudijuoti toliau, kad galėtume kurti idėjas, kaip Jupiteris gamina savo rentgeno spindulių aurą, ir tam tikrai svarbi NASA misija „Juno“. “
Rentgeno spindulių stebėjimai buvo atlikti nuo 2016 m. Gegužės mėn. Iki birželio mėn. Iki 2017 m. Kovo mėn. Naudodama juos, komanda sudarė Jupiterio rentgeno spinduliuotės žemėlapius ir nustatė karštus taškus kiekviename poliuje. Karštieji taškai apima plotą, didesnį už Žemės paviršiaus plotą. Tyrinėdamas juos, daktaras Dunnas ir jo kolegos sugebėjo nustatyti elgesio modelius, kurie parodė, kad jie elgiasi skirtingai vienas nuo kito.
Natūralu, kad komandai liko įdomu, kas tai galėtų į tai atsižvelgti. Viena jų siūloma galimybė yra tai, kad Jupiterio magnetinio lauko linijos vibruoja, sukurdamos bangas, kurios neša įkrautas daleles link polių. Laikui bėgant šių dalelių greitis ir kryptis gali keistis, todėl jos galų gale susidurs su Jupiterio atmosfera ir generuos rentgeno spindulių impulsus.
Kaip dr. Licia Ray, fizikas iš Lankasterio universiteto ir jo bendraautorė, paaiškino:
„Dėl Jupiterio rentgeno spindulių karštųjų taškų elgesio kyla svarbių klausimų apie tai, kokie procesai sukuria šias auroras. Mes žinome, kad tai yra saulės vėjo ir deguonies bei sieros jonų derinys, kilęs iš ugnikalnių sprogimų iš Jupiterio mėnulio, Io. Tačiau neaiški jų santykinė svarba skleidžiant rentgeno spindulius. “
Kaip nurodė Graziella Branduardi-Raymont - UCL Kosmoso ir klimato fizikos katedros profesorė ir kita tyrimo bendraautorė, šis tyrimas yra dėkingas daugybei misijų. Tačiau tai buvo tobulai suplanuota prigimtis Juno misija, kuri aplink Jupiterį veikia nuo 2016 m. liepos 5 d., leido atlikti šį tyrimą.
„Mane ypač žavi šie stebėjimai, ypač tuo metu, kai Juno atlieka matavimus vietoje, yra tai, kad matome abu Jupiterio polius vienu metu. Tai reta galimybė, kuri paskutinį kartą atsirado prieš dešimt metų“, - sakė jis. sakė. „Palyginę dviejų polių elgesį, galime sužinoti daugiau apie sudėtingą magnetinę sąveiką, vykstančią planetos aplinkoje“.
Žvelgiant į ateitį, dr. Dunnas ir jo komanda tikisi sujungti XMM-Newton ir Chandra rentgeno duomenis su Juno kad būtų galima geriau suprasti, kaip gaminamos rentgeno auros. Komanda taip pat tikisi ir toliau sekti Jupiterio polių veiklą ateinančius dvejus metus, naudodama rentgeno duomenis kartu su Juno. Galų gale jie tikisi pamatyti, ar šios auros yra įprastos, ar neįprastas įvykis.
„Jei mes galime pradėti jungti rentgeno signalus su fiziniais procesais, kurie juos sukuria, tada mes galime naudoti tuos parašus, kad suprastume kitus Visatos kūnus, tokius kaip rudieji nykštukai, egzoplanetos ar gal net neutroninės žvaigždės“, - sakė daktaras Dunnas. . „Tai labai galingas ir svarbus žingsnis siekiant suprasti rentgeno spindulius visoje Visatoje, ir tas žingsnis, kurį turime tik tuo metu, kai Juno atlieka matavimus kartu su„ Chandra “ir„ XMM-Newton “.“
Tikimasi, kad per ateinantį dešimtmetį ESA siūlomas zondas „JUpiter ICy moons Explorer“ (JUICE) taip pat suteiks vertingos informacijos apie Jupiterio atmosferą ir magnetosferą. Patekęs į Jovijos sistemą 2029 m., Jis taip pat stebės planetos aurą, daugiausia tam, kad galėtų ištirti, kokį poveikį jos daro Galilėjos mėnuliams (Io, Europa, Ganymede ir Callisto).
