Ученые раскрыли 40-летнюю тайну Юпитера

планета юпитер изображение

Астрономы разгадали загадку, связанную с интенсивным северным и южным сиянием газового гиганта.

Ученые впервые смогли увидеть весь механизм в действии. Ученые наблюдали, как электрически заряженные атомы или ионы, ответственные за рентгеновские лучи, «переносят» электромагнитные волны в магнитном поле Юпитера вниз в атмосферу газового гиганта.

Статья об исследовании была опубликована в журнале Science Advances.

Полярные сияния можно наблюдать на семи планетах нашей Солнечной системы. Некоторые из этих световых шоу видны человеческому глазу, а другие генерируют световые волны с длиной волны, которую можно увидеть лишь с помощью специальных телескопов.

По словам астрономов, Юпитер имеет самые мощные полярные сияния в Солнечной системе и является единственным из них.

Ученые восхищались авроральным излучением Юпитера с момента его открытия четыре десятилетия назад. Однако они не могли понять, как именно создается энергия, которая необходима для его производства.

Ученым было известно, что это удивительное северное и южное сияние Юпитера вызывается ионами, которые врезаются в атмосферу Юпитера. Однако они не могли ответить, как ионы, ответственные за световое шоу в рентгеновских лучах, попадают в атмосферу.

На Земле полярные сияния обычно видны только в поясе, окружающем магнитные полюса, между 65 и 80 градусами широты. При температуре выше 80 градусов полярное сияние исчезает, так как силовые линии магнитного поля покидают Землю и соединяются с магнитным полем солнечного ветра, которое представляет собой постоянный поток электрически заряженных частиц, выбрасываемых Солнцем. Их называют открытыми силовыми линиями.

По словам ученых, рентгеновские сияния Юпитера разные. Они двигаются к полюсу от главного пояса полярных сияний и пульсируют, а те, что на северном полюсе, часто отличаются от таковых на южном полюсе. Это типичные особенности замкнутого магнитного поля, где линия магнитного поля выходит из планеты на одном полюсе и повторно соединяется с планетой на другом. Все планеты с магнитными полями имеют как открытые, так и закрытые компоненты поля.

Ученые решили использовать компьютерное моделирование и выяснили, что пульсирующие рентгеновские сияния могут быть связаны с замкнутыми магнитными полями, которые генерируются внутри Юпитера и затем простираются на миллионы миль в космос, прежде чем повернуть обратно.

Однако необходимо было доказать жизнеспособность этой модели. Поэтому астрономы изучили данные, полученным как Juno, так и XMM-Newton с 16 по 17 июля 2017 года. В течение двухдневного периода XMM-Newton наблюдал Юпитер непрерывно в течение 26 часов и видел пульсирующие рентгеновские сияния каждые 27 минут.

В то же время «Юнона» путешествовала между 62 и 68 радиусами Юпитера над предрассветной областью планеты. Это была именно та область, которая, как показала команда, была важна для запуска пульсаций, поэтому они искали данные Juno на предмет любых магнитных процессов, которые происходили с той же скоростью.

Ученые выяснили, что флуктуации магнитного поля Юпитера вызывают пульсирующие рентгеновские сияния. Внешняя граница магнитного поля бомбардируется непосредственно частицами солнечного ветра и сжимается. Эти сжатия нагревают ионы, захваченные обширным магнитным полем Юпитера, которое расположено в миллионах миль от атмосферы планеты.

Это вызывает явление, называемое электромагнитными ионно-циклотронными (ЭМИЦ) волнами, в которых частицы направляются вдоль силовых линий. Управляемые полем, ионы перемещаются на электромагнитной волне через миллионы миль космоса, в конечном итоге врезаясь в атмосферу планеты и вызывая рентгеновские полярные сияния.

Ранее Курсор писал, что астрономы впервые наблюдали поразительное полярное сияние на Юпитере. Благодаря зонду «Юнона» астрономы смогли заглянуть за полюса газового гиганта и узнать о том формировании этого удивительного атмосферного явления.

Курсор сообщал, что спутники Юпитера сами нагревают друг друга. Расчеты показали, что приливную энергию, которая подогревает подледные океаны и вулканы спутников Юпитера, создает не столько сам Юпитер, сколько соседние спутники.

Астрономы обнаружили неизвестное пятно на Юпитере. Юпитер — планета, которая находится в пределах Солнечной системы. Несмотря на то, что ученые изучают ее уже довольно давно, она еще приберегла массу загадок для человечества.

Курсор также сообщал, что жители Земли наблюдали редкое сближение Юпитера и Сатурна. В последний раз до этого подобное сближение наблюдали 4 марта 1226 года, а в следующий раз оно повторится 15 марта 2080 года.

Напомним, что Курсор писал о том, что астрономы зафиксировали на Юпитере «молнии-медузы», которые встречаются только на Земле.

Читайте последние новости Израиля и мира на канале Курсора в Telegram.

Автор материала:
Таня Нати
ТЭГИ: