Pēc 40 gadiem beidzot ir atrisināts Jupitera konstantes Auroras noslēpums

Rentgena un optiskie dati, kas parāda dīvainos polārblāzmas uzliesmojumus. (NASA Čandra/Džuno ​​Volks/Duns)

Zeme nav vienīgā pasaule, ko rotā kvēlojoša atmosfēras parādība, kas ir polārblāzma. Faktiski Saules sistēmas polārblāzmu konkursā skaidrs uzvarētājs būtu Jupiters . Tā sauktais planētu karalis ir vainagojies ar visspēcīgākajiem Saules sistēmas polāriem, pastāvīgi riņķojot ap abiem tās poliem.

Tā kā tie spīd tikai neredzamos viļņu garumos, mēs tos nevaram redzēt ar neapbruņotu aci, tāpēc tie tika atklāti tikai pirms 40 gadiem. Kopš tā laika zinātnieki ir domājuši, kā šīs polārblāzmas rada periodiskus rentgena starojuma uzliesmojumus.

Tagad viņi domā, ka ir to atrisinājuši. Izmantojot vienlaicīgus Jupitera zondes Juno un rentgena kosmosa observatorijas XMM-Newton novērojumus, Ķīnas Zinātņu akadēmijas Ķīnas Zinātņu akadēmijas planētu zinātnieka Džonhua Jao vadītā komanda ir saistījusi rentgena uzliesmojumus ar vibrācijām gāzes giganta magnētiskā lauka līnijās.



Šīs vibrācijas rada viļņus plazmā, kas izplatās pa magnētiskā lauka līnijām, periodiski izraisot smago jonu lietusgāzi un sadursmi ar Jupitera atmosfēru, atbrīvojot enerģiju rentgenstaru veidā.

'Mēs esam redzējuši, kā Jupiters ražo rentgena auroru četras desmitgades, taču mēs nezinājām, kā tas notika. Mēs zinājām tikai tad, kad joni ietriecās planētas atmosfērā. skaidroja astrofiziķis Viljams Danns Londonas Universitātes koledžā Apvienotajā Karalistē.

'Tagad mēs zinām, ka šos jonus transportē plazmas viļņi - šis skaidrojums iepriekš nav ierosināts, lai gan līdzīgs process rada pašas Zemes polārblāzmu. Tāpēc tā varētu būt universāla parādība, kas sastopama daudzās dažādās kosmosa vidēs.

Šeit uz Zemes polārblāzmas rodas daļiņām, kas iepūš no Saules. Tie saduras ar Zemes magnētisko lauku, kas sūta lādētas daļiņas, piemēram, protonus un elektronus, kas svilpo pa magnētiskā lauka līnijām uz poliem, kur tie līst Zemes augšējos atmosfēras slāņos un saduras ar atmosfēras molekulām. Iegūtā šo molekulu jonizācija rada satriecošas deju gaismas.

Jupiterā ir dažas atšķirības. Polārblāzmas ir nemainīgas un pastāvīgas, kā minēts iepriekš; tas ir tāpēc, ka daļiņas nav Saules, bet gan no Jovijas pavadoņa Io, kas ir vulkāniskākā pasaule Saules sistēmā. Tas irnepārtraukti atraugas no sēra dioksīda, kas nekavējoties tiek noņemta sarežģītas gravitācijas mijiedarbības rezultātā ar planētu, kļūstot jonizētam un veidojot plazmas toru ap Jupiteru.

Un tad ir rentgena impulsi. Lai noskaidrotu, kā tie tiek radīti, pētnieku grupa pētīja planētu, izmantojot vienlaicīgus Juno un XMM-Newton novērojumus, kas veikti 2017. gada 16.–17. jūlijā, kopumā 26 stundas. Šajā laikā Jupiters izlaida rentgena uzliesmojumu aptuveni ik pēc 27 minūtēm.

Pamatojoties uz šiem novērojumiem, komanda saistīja Juno novērojumus par plazmu ar XMM-Ņūtona novērojumiem par rentgenstaru polārblāzmas uzliesmojumu; ar datormodelēšanu viņi noteica, kā šīs divas parādības varētu būt saistītas.

Komanda secināja, ka Jupitera magnētiskā lauka kompresijas rada skābekļa un sēra jonu viļņus, kas spirālē pa magnētiskā lauka līnijām virzās uz Jupitera poliem, kur tie līst, saduras ar atmosfēru un rada rentgena gaismas uzliesmojumus.

Šos viļņus sauc par elektromagnētisko jonu ciklotronu (vai EMIC) viļņiem, un tiem ir ir arī saistīts ar mirgojošām polārblāzmas šeit uz Zemes.

Šobrīd nav skaidrs, kas izraisa Jupitera magnētiskā lauka kompresiju. Tā varētu būt saules vēja ietekme, smago materiālu aprite Jovijas magnetosfērā vai virsmas viļņi uz magnetopauzes, kas ir ārējā robeža starp magnetosfēru un apkārtējo plazmu.

Neskatoties uz to, ka tiek ģenerētas kompresijas, fakts, ka tas pats mehānisms - EMIC viļņi - ir saistīts ar polārblāzmas emisijām divās tik ļoti atšķirīgās pasaulēs, liecina, ka tas varētu būt diezgan izplatīts Saules sistēmā, kā arī galaktikā ārpus tās.

'Tagad mēs esam identificējuši šo fundamentālo procesu, un ir daudz iespēju, kur to varētu pētīt tālāk.' Jao teica .

'Līdzīgi procesi, iespējams, notiek ap Saturnu, Urānu, Neptūnu un, iespējams, arī eksoplanētām, dažāda veida lādētām daļiņām 'sērfojot' pa viļņiem.

Rezultāti liecina, ka EMIC viļņiem varētu būt svarīga, līdz šim nepamanīta loma Jupitera atmosfēras jonu dinamikā, un tie varētu palīdzēt mums labāk izprast plazmas procesus visā galaktikā.

Pētījums ir publicēts Zinātnes attīstība .

Populārākas Kategorijas: Fizika , Skaidrotājs , Vidi , Veselība , Dabu , Neklasificēts , Cilvēkiem , Telpa , Daba , Viedoklis ,

Par Mums

Neatkarīgu, Pārbaudītu Faktu Publicēšana Par Veselību, Telpu, Dabu, Tehnoloģijām Un Vidi.