Спутники Юпитера образуют полярные сияния

Большой адронный коллайдер не работает
30.12.2018
Показать все

Спутники Юпитера образуют полярные сияния

Новые изображения, полученные с зонда Юнона, объединили замечательное влияние лун Юпитера на полярные сияния. Наиболее важные спутники, формирующие полярные сияния вокруг полюсов в форме личности. Предполагается, что такие сложные закономерности должны быть вызваны взаимодействием магнитных полей Юпитера вокруг лун или интерференцией между волнами заряженных электрических частиц.

Полярные сияния Юпитера возникают в верхних слоях его атмосферы, когда электроны высоких энергий ускоряются вдоль силовых линий магнитного поля в ионосфере. Основные явления полярных сияний связаны с зонами на северном и южном полюсах планеты, как это имеет место на Земле. Однако небольшие выбросы также могут быть связаны с циркуляцией лун Галилея: Ио, Европа и Ганимед.

Ученые, анализируя инфракрасные изображения прибора JIRAM на зонде Juno, заметили, что воздействие Ио и Ганимеда на полярные сияния создает более сложные закономерности, чем наблюдалось ранее. В обоих случаях, далеко за пределами основной линии явления, эффект сияния разделяется на два отдельных потока.

Первое свидетельство взаимодействия Ио с магнитным полем Юпитера относится к 1993 году. Как наземные наблюдения, так и последующая космическая миссия Галилео подтвердили влияние естественных спутников планеты на форму полярных сияний и помогли теоретически понять это явление.

Плазма в магнитосфере Юпитера вблизи экватора вращается вместе со всей планетой. Однако это движение нарушают крупнейшие спутники Юпитера. Замедление плазмы вызывает появление Альфвеновские волны — ионы, колеблющиеся в этих волнах, ответственны за паттерны «лунных» сияний.

Зонд Юнона наблюдал полярные сияния на Юпитере с 2016 года. Прибор JIRAM, которым оснащен зонд, представляет собой спектрометр и камеру, чувствительную к инфракрасному излучению. Одним из каналов, по которому устройство наблюдает, является линия эмиссии катиона триводорода. Это молекула, обычно наблюдаемая в межзвездных облаках и … ионосфере Юпитера и планетах ее размеров, богатых водородом.

В сентябре 2017 года JIRAM как раз нацелился на предполагаемое место удара по сиянию Луны Ио. Ранее он сделал то же самое с потенциальным местом для полярных сияний, модифицированных Ганимедом. В случае Ио ученые наблюдали регулярные следы полярных сияний с пятнами, образующимися в волне, на протяжении 1000 км в обоих полушариях. Наблюдения, сделанные в июле для Ганимеда, также показали «хвост» турбулентных сияний.

Стоит отметить, что такие следы на северном сиянии не ограничиваются Юпитером. Подобное явление наблюдалось между Сатурном и Энцеладом.

В статье, опубликованной в журнале Science, ученые точно описывают вероятную причину таких необычных форм полярных сияний. Точные измерения энергии этих сияний вместе со знанием положения лун, которые их формируют, могут также позволить косвенное исследование магнитосферы планеты и остаточной магнитосферы Ганимеда — единственной луны в солнечной системе, для которой было обнаружено дипольное магнитное поле.