Forskere har fått ny innsikt i den unike kraftkilden for mange av Jupiters auroraer, de mest spektakulære og aktive auroraene i solsystemet. Utvidet overvåking av den gigantiske planeten med NASAs Chandra røntgenobservatorium oppdaget tilstedeværelsen av sterkt ladede partikler som krasjet i atmosfæren over polene.
Røntgenspektre målt av Chandra viste at auroral aktiviteten ble produsert av ioner av oksygen og andre elementer som ble strippet for de fleste av elektronene deres. Dette innebærer at disse partiklene ble akselerert til høye energier i et miljø på flere millioner volt over planetens poler. Tilstedeværelsen av disse energiske ionene indikerer at årsaken til mange av Jupiters auroras er forskjellig fra auroras produsert på jorden eller Saturn.
"Romfartøy har ikke utforsket regionen over polene til Jupiter, så røntgenobservasjoner gir en av de få måtene å undersøke dette miljøet," sa Ron Elsner fra NASA Marshall Space Center i Huntsville, Alabama, og hovedforfatter på en nylig publisert papir som beskriver disse resultatene i Journal for Geophysical Research. "Disse resultatene vil hjelpe forskere til å forstå mekanismen for kraftuttaket fra Jupiters auroraer, som er tusen ganger kraftigere enn de på jorden."
Elektriske spenninger på rundt 10 millioner volt og strømmer på 10 millioner ampere - hundre ganger større enn de kraftigste lynboltene - er nødvendige for å forklare røntgenobservasjonene. Disse spenningene vil også forklare radioutslippet fra energiske elektroner observert i nærheten av Jupiter av romskipet Ulysses.
På jorden utløses auroras av solstormer av energiske partikler, som forstyrrer Jordens magnetfelt. Vindkast av partikler fra solen kan også produsere auroras på Jupiter, men i motsetning til Jorden, har Jupiter en annen måte å produsere auroras på. Jupiters raske rotasjon, intense magnetfelt og en rikelig kilde av partikler fra sin vulkansk aktive måne, Io, skaper et enormt reservoar med elektroner og ioner. Disse ladede partiklene, fanget i Jupiters magnetfelt, akselereres kontinuerlig ned i atmosfæren over de polare områdene der de kolliderer med gasser for å produsere auroraen, som nesten alltid er aktive på Jupiter.
Hvis partiklene som var ansvarlige for auroraen kom fra Solen, burde de ha blitt ledsaget av et stort antall protoner, noe som ville gitt en intens ultrafiolett aurora. Hubble-ultrafiolette observasjoner gjort under Chandra-overvåkningsperioden viste relativt svak ultrafiolett fakling. De kombinerte Chandra- og Hubble-dataene indikerer at denne aurorale aktiviteten var forårsaket av akselerasjonen av ladede ioner av oksygen og andre elementer fanget i det polare magnetfeltet høyt over Jupiters atmosfære.
Chandra observerte Jupiter i februar 2003 i fire rotasjoner av planeten (omtrent 40 timer) under intens uroaktivitet. Disse Chandra-observasjonene, tatt med sitt Advanced CCD Imaging Spectrometer, ble ledsaget av halvannen time Hubble-romteleskop-observasjoner ved ultrafiolette bølgelengder.
Forskerteamet inkluderte også Noe Lugaz, Hunter Waite og Tariq Majeed (University of Michigan, Ann Arbor), Thomas Cravens (University of Kansas, Lawrence), Randy Gladstone (Southwest Research Institute, San Antonio, Texas), Peter Ford (Massachusetts Institute of Technology, Cambridge), Denis Grodent (University of Liège, Belgia), Anil Bhardwaj (Marshall Space Flight Center) og Robert MacDowell og Michael Desch (Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md.)
NASAs Marshall Space Flight Center, Huntsville, Ala., Administrerer Chandra-programmet for NASAs Office of Space Science, Washington. Northrop Grumman fra Redondo Beach, California, tidligere TRW, Inc., var den viktigste utviklingsentreprenøren for observatoriet. Smithsonian Astrophysical Observatory kontrollerer vitenskap og flyoperasjoner fra Chandra X-ray Center i Cambridge, Mass.
Ytterligere informasjon og bilder er tilgjengelig på: http://chandra.harvard.edu og http://chandra.nasa.gov
Originalkilde: Chandra News Release
