Τα λαμπερά βόρεια φώτα που ράβουν στον ουρανό της Αλάσκας έχουν άγρια ξαδέλφια στον Δία – είναι μεγαλύτερα, ξένοι και τώρα συνδέονται με μια ανακάλυψη βοηθώντας τους επιστήμονες να κατανοήσουν καλύτερα τον καιρό του διαστημικού.
Αυτές οι “αλλοδαπές auroras” στον μεγαλύτερο πλανήτη του ηλιακού μας συστήματος αποκάλυψαν έναν προηγουμένως άγνωστο τύπο κύματος πλάσματος, σύμφωνα με μια μελέτη με επικεφαλής τους ερευνητές στις πόλεις του Πανεπιστημίου της Μινεσότα. Το εύρημα θα μπορούσε να βοηθήσει τους επιστήμονες να κατανοήσουν καλύτερα τους Auroras σε άλλους κόσμους και πώς τα μαγνητικά πεδία ασπίδα πλανήτες, συμπεριλαμβανομένων Γηαπό την επιβλαβή ακτινοβολία από τα αστέρια τους.
Οι Auroras εμφανίζονται όταν τα ρεύματα φορτισμένων σωματιδίων, καθοδηγούνται από το μαγνητικό πεδίο ενός πλανήτη, συντρίβονται σε ατμόσφαιρα ενός πλανήτη. Στη γη, το αποτέλεσμα είναι το πολύχρωμο Βόρεια και νότια φώταορατό σε πράσινες και μπλε κορδέλες σε όλο τον νυχτερινό ουρανό. Ωστόσο, ΖεύςΟι Auroras είναι πολύ πιο ισχυρές. Είναι επίσης αόρατα για εμάς χωρίς όργανα που ανιχνεύουν υπεριώδη ή υπέρυθρο φως.
Τα τελευταία ευρήματα σχετικά με τους Auroras του Δία είναι χάρη στη NASA’s Juno διαστημικό σκάφοςη οποία έχει περιστραφεί γύρω από το Δία από το 2016. Ο Juno ακολουθεί μια μακρά διαδρομή βρόχου πάνω από τους πόλους του πλανήτη, μια τροχιά που σχεδιάστηκε για να ελαχιστοποιήσει την έκθεση του ανιχνευτή στις έντονες ιμάντες ακτινοβολίας του Δία, επιτρέποντας τα μέσα του να καταγράψουν λεπτομερείς μετρήσεις. Αυτό περιλαμβάνει το Όργανο κυμάτωνη οποία μπορεί να “ακούσει” τα ηλεκτρομαγνητικά σήματα που παράγονται από φορτισμένα σωματίδια στο πλάσμα καθώς αλληλεπιδρούν με το μαγνητικό πεδίο του Δία.
“Ο Τηλεσκόπιο James Webb μας έδωσε μερικά Εικόνες υπέρυθρων του Aurora, αλλά ο Juno είναι το πρώτο διαστημικό σκάφος σε πολική τροχιά γύρω από τον Δία, ” Αλί ΣουλάμανΕπίκουρος Καθηγητής Φυσικής και Αστρονομίας στο Πανεπιστήμιο της Μινεσότα, ο οποίος συνέταξε τη μελέτη, δήλωσε σε ένα δήλωση.
Το πλάσμα, που συχνά ονομάζεται τέταρτη κατάσταση της ύλης, σχηματίζεται όταν τα άτομα είναι τόσο ενεργοποιημένα ώστε να σπάσουν σε μια σούπα ηλεκτρονίων και ιόντων. Αυτό το ηλεκτρικά φορτισμένο υλικό ρέει σαν υγρό, αλλά και ανταποκρίνεται έντονα σε μαγνητικά πεδία, σύμφωνα με τη δήλωση. Γύρω από τον Δία, που είναι ο πιο μαγνητισμένος πλανήτης στο ηλιακό σύστημα, το πλάσμα συμπεριφέρεται με τρόπους που δεν μπορούν να βρεθούν στη Γη.
Μελετώντας τις μετρήσεις του Juno, ο Sulaiman και η ομάδα του διαπίστωσαν ότι η πυκνότητα του πλάσματος στο πολικό περιβάλλον του Δία είναι τόσο χαμηλή, ενώ το μαγνητικό πεδίο είναι τόσο ισχυρό, πράγμα που σημαίνει ότι τα κύματα δονείται σε ασυνήθιστα χαμηλές συχνότητες. Αυτό δημιουργεί έναν εντελώς νέο τύπο κύματος – ο οποίος αρχίζει σαν ένα γνωστό κύμα Alfvén, αλλά μεταβαίνει σε αυτό που είναι γνωστό ως “Langmuir Mode” κάτω από τις ακραίες συνθήκες του Δία, οι νέες αναφορές της μελέτης.
“Ενώ το πλάσμα μπορεί να συμπεριφέρεται σαν ρευστό, επηρεάζεται επίσης από τα δικά του μαγνητικά πεδία και τα εξωτερικά πεδία”, δήλωσε στην ίδια δήλωση ο συντάκτης του συν-επικεφαλής της μελέτης Robert Lysak, ο οποίος είναι καθηγητής φυσικής και αστρονομίας στο Πανεπιστήμιο της Μινεσότα.
Η ομάδα διαπίστωσε επίσης ότι το μαγνητικό πεδίο του Δία κατευθύνει τα φορτισμένα σωματίδια διαφορετικά από ό, τι κάνει η Γη. Στη γη, οι Auroras σχηματίζουν τυπικά ζώνες σε σχήμα δακτυλίου γύρω από τους πόλους. Αλλά στον Δία, τα σωματίδια διοχετεύονται απευθείας στο πολικό καπάκι, παράγοντας ωορίδες που είναι πιο συγκεντρωμένες και χαοτικές.
Αν και τέτοιες συνθήκες δεν υπάρχουν στη Γη, οι επιστήμονες πιστεύουν ότι μπορεί να είναι συνηθισμένοι στους εξωτερικούς πλανήτες του ηλιακού μας συστήματος ή ακόμα και σε μαζικά εξωπλανήτες που περιστρέφονται γύρω από άλλα αστέρια. Παρόμοια κύματα πλάσματος θα μπορούσαν επίσης να υπάρχουν σε έντονα μαγνητισμένα αστέρια τα ίδια, δείχνει η μελέτη.
Η ομάδα σχεδιάζει να συνεχίσει να αναλύει τα δεδομένα του Juno καθώς το διαστημικό σκάφος κάνει επιπλέον τροχιές γύρω από τον Δία. Κάθε δελτίο θα μπορούσε να αποκαλύψει περισσότερες ενδείξεις για το πώς συμπεριφέρεται το πλάσμα υπό ακραίες συνθήκες και, με τη σειρά του, να αποκαλύψει πώς οι πλανήτες – συμπεριλαμβανομένων των δικών μας – παραμένουν προστατευμένοι από τη συνεχή καταιγίδα της ακτινοβολίας από τα αστέρια τους.
Αυτή η έρευνα περιγράφεται σε ένα χαρτί Δημοσιεύθηκε στις 16 Ιουλίου στο περιοδικό Physical Review Letters.
