Juno: zagadka zórz na Jowiszu

Misja Cassini dobiegła właśnie końca. Ale to nie koniec spektakularnych badań planet naszego układu! Naukowcy zajmujący się misją Juno zaobserwowali silną emisję energii ponad biegunowymi obszarami Jowisza. Zjawisko to wiąże się z jasnymi zorzami, które rozwijają się ponad gazowym olbrzymem.

Zespół kierowany przez Barry'ego Mauka z Uniwersytetu Johna Hopkinsa w Maryland zajmował się danymi zbieranymi przez dwa instrumenty znajdujące się na pokładzie okrążającej Jowisza sondy Juno: spektrograf pracujący w zakresie ultrafioletu oraz detektor wysokoenergetycznych cząstek. Zaobserwowano w ten sposób wzorce świadczące o obecności silnych potencjałów elektrycznych ulokowanych wzdłuż pola magnetycznego planety. Przyśpieszają one elektrony znajdujące się w atmosferze Jowisza do energii rzędu 400 000 elektronowoltów. To 10 do 30 razy większe energie niż w przypadku najsilniejszych zórz spotykanych na Ziemi. W przypadku naszej planety nawet najbardziej intensywne zorze związane są z potencjałami o wartościach "zaledwie" kilku tysięcy woltów.

Okazuje się, że to właśnie na Jowiszu mają miejsce najsilniejsze zorze w całym naszym Układzie Słonecznym. Naukowców nie dziwi fakt, że do ich powstania przyczynia się duży potencjał elektryczny. Zaskakujące jest natomiast coś innego: związane z nim jowiszowe zorze występują rzadko -  tylko od czasu do czasu - i nie są wcale najjaśniejsze. Oprócz nich obserwuje się tam także inne, bardziej efektowne zorze. Zdaniem Mauka mogą one być efektem występowania pewnych procesów turbulentnego przyśpieszania cząstek, które są jeszcze słabo zbadane.

Dla naukowców planetarnych Jowisz stanowi idealne labolatorium badań zórz i pokrewnych zjawisk. W jego atmosferze cząstki mogą nabierać ogromnych z naszego punktu widzenia energii. Wszystko to ma wpływ na całe środowisko związne z polem magnetycznym Jowisza. Ale własną magnetosferę posiada także nasza Ziemia. Sondy NASA takie jak Próbniki Van Allena czy MMS (Magnetospheric Multiscale mission) mają za zadanie podobne badania ziemskiej magnetosfery. Obserwuję one m. in. słynne pasy radiacyjne (obszary intensywnego promieniowania otaczającego Ziemię i złożonego z naładowanych cząstek schwytanych w pułapkę przez jej pole magnetyczne). Zbierane przez nie dane mówią nam wiele o pogodzie kosmicznej, pomagają też ochraniać satelity i astronautów przed szkodliwym wpływem promieniowania.

Misja Juno daje nam z kolei całkiem nową skalę porównania tych procesów dla Ziemi i dla dużo masywniejszego od niej Jowisza. Jednak same zorze na Jowiszu wciąż w dużej mierze stanowią dla świata nauki zagadkę.

 

Czytaj więcej:


Źródło: NASA

Na zdjęciu: obraz skomponowany z danych zebranych przez ważny instrument Juno - Ultraviolet Imaging Spectrograph. Widać tu obszary występowania zórz na Jowiszu. Uwydatniono elektrony poruszające się w procesie tak zwanej dyskretnej akceleracji (ang. discrete auroral acceleration.
Źródło: NASA/JPL-Caltech/SwRI/Randy Gladstone