A Jupiter hatalmas mágneses tere 20 000-szer erősebb, mint a Földé. De vajon ezeknek a részecskéknek az energiáját szolgáló mechanizmusok azonosak-e mindkét bolygón? Az új kutatások azt sugallják, hogy a Jupiter és a Föld magnetoszférájában sokkal több közös vonás lehet, mint azt korábban gondoltam.
Amint a Space Magazine-ban korábban beszámolták, van egy olyan forrás a magnetoszférikus „sziszegéshez”, amely a protonokat és elektronokat energiálja a Föld Van Allen öveiben. Az a felfedezés, hogy a felső atmoszférán átterjedő alacsony frekvenciájú „kórus” hullámok olyan hullákká alakulnak, amelyek kölcsönhatásba léphetnek a töltött részecskékkel, azért jelentős, mert segít megoldani egy 40 éves vitát arról, hogy honnan származnak ezek a hullámok. Most megkérdőjelezték a Jupiter rendkívül energikus részecskéinek természetét, amelyek csapdába estek az erős mágneses mezőben.
A Galileo űrhajó (elképzelte) megmérte a rádióhullám-aktivitást a magnetoszféra belsejében, amikor nyolc év alatt keringtette a gáz óriást. A tudományos együttműködés szerint a Brit Antarktisz Felmérés (BAS), a kaliforniai Los Angeles-i Egyetem (UCLA) és az Iowai Egyetem (UI) kutatói hasonló hasonló alacsony frekvenciájú rádióhullámok felelősek az elektronok energiájáért a jovai magas energia részecskeszíjak, mint a földi Van Allen övek esetében.
Noha a Föld „kórus” hullámainak forrása vázlatos (tudjuk, hogy a Földet körülvevő plazmaszféra kívülről származnak és rádióhullává alakulnak a Van Allen-övek belsejében), a Jupiter körüli alacsony frekvenciájú rádióhullámok forrása jön az Io hold és a joviói mágneses mező kölcsönhatásából.
“A Jupiterön a hullámokat az Io hold vulkánjai által szolgáltatott energia táplálja, kombinálva a bolygó gyors forgásával - 10 óránként egyszer. A vulkáni gázokat ionizálják és centrifugális erő hatására távoznak a bolygóról. Ezt az anyagot a részecskék befelé áramlása váltja fel, amelyek gerjesztik a hullámokat, amelyek viszont felgyorsítják az elektronokat.”- Dr. Richard Horne, a kutatás vezető szerzője, a British Antarctic Survey (BAS).
A Jupiter holdjai és a légkör kölcsönhatása kiemelésre kerül, amikor a bolygó poláris auroral régióinak mintázatát elemezzük. Mivel a mágneses mező olyan erős a Jupiterre, a fényes sugárzás masszív területei láthatók az UV hullámhosszon (a képen látható tetején). Ez a hatalmas aurális kijelzőkből származó emisszió, amikor az erősen energikus részecskék lemerülnek a mágneses fluxuson és kölcsönhatásba lépnek a Jupiter légkörével (hasonlóan a Föld aurora kijelzőihez, csak sokkal nagyobb). Vannak furcsa minták az auroral „koronában” - a Jovi-holdok, Io, Ganymede és Europa „lábnyomain”. A holdak olyan részecskéket bocsátanak ki, amelyeket a gáz óriás mágneses tere irányítja a Jupiterre. Ezek a lábnyomok kis foltokként jelennek meg a jovián sarki régiókban, és a holdokkal forognak, amikor áthaladnak a magnetoszférán.
A Jupiter mágneses gömbjét messze a legnagyobb mértékben befolyásolja az Io, amely folyamatosan kitört az anyaggal, és a jovián mágneses mezőn keresztül lövi azt. A Galileo adatainak köszönhetően úgy tűnik, hogy ez a gyorsan keringő hold alacsony frekvenciájú rádióhullámokat generál, és a hullám-részecske kölcsönhatások révén a Jupiter plazmaszférájában csapdába esett nagyenergiájú részecskéket vezet.
“Több mint 30 éve azt hitték, hogy az elektronok felgyorsulnak a Jupiter felé vezető szállítás eredményeként, de most megmutatjuk, hogy a giroszkópos hullámgyorsulás nagyon fontos lépés, amely együttesen hat.” - Dr. Horne
Ezeknek az eredményeknek hatalmas hatása lesz az űr időjárási előrejelzésére. Mivel a Nap kitágul a fokozott naptevékenység időszakaiban (azaz a „nap maximuma” alatt), a Föld plazmaszférájának reakciója kritikus fontosságú ahhoz, hogy megértsük a káros, nagy energiájú részecskék mennyiségét, amelyek befolyásolhatják az űri missziókat, károsíthatják a műholdakat és árthatnak az űrhajósoknak. A Jupiter hatalmas magnetoszférájának vizsgálata elősegíti a saját magnetoszféra megértését, remélhetőleg javítva a napsugár-előrejelzéseket.
Forrás: Brit Antarktisz Felmérés
