Jupiter har et kraftig magnetfelt som er 20 000 ganger sterkere enn jordas. Men er mekanismene som gir energi til disse partiklene de samme for begge planeter? Ny forskning antyder at magnetosfærene til Jupiter og Jorden kan ha mer til felles enn tidligere antatt ...
Som tidligere rapportert på Space Magazine, er det en mulig kilde til den magnetosfæriske "susingen" som gir energi til protoner og elektroner i jordens Van Allen-belter. Oppdagelsen av at lavfrekvente "kor" bølger som forplanter seg gjennom den øvre atmosfæren utvikler seg til bølger som kan samhandle med ladede partikler, er betydelig ved at det hjelper til å løse en 40 år lang debatt om hvor disse bølgene kommer fra. Nå er arten av Jupiters svært energiske partikler fanget i det sterke magnetfeltet blitt stilt i tvil.
Galileo-romfartøyet (avbildet) målte radiobølgeaktivitet inne i magnetosfæren da den gikk i bane rundt gassgiganten gjennom åtte år. I henhold til det vitenskapelige samarbeidet som inkluderer forskere ved British Antarctic Survey (BAS), University of California, Los Angeles (UCLA) og University of Iowa (UI), kan lignende lavfrekvente radiobølger være ansvarlig for elektronisk energisering i det joviske høye energipartikkelbelter som i de terrestriske Van Allen beltene.
Selv om detaljer om kilden til jordens “kor” bølger er skisserte (vi vet at de stammer utenfor plasmasfæren som omgir Jorden og utvikler seg til en radiobølge “sus” i Van Allen Belts), kommer kilden til lavfrekvente radiobølger rundt Jupiter fra samspillet mellom månen Io og det joviske magnetfeltet.
“På Jupiter drives bølgene av energi fra vulkaner på månen Io, kombinert med planetens raske rotasjon - en gang hver 10. time. Vulkaniske gasser ioniseres og kastes ut fra planeten med sentrifugalkraft. Dette materialet erstattes av en innstrømning av partikler som begeistrer bølgene som igjen akselererer elektronene.”- Dr Richard Horne, hovedforfatter av forskning, British Antarctic Survey (BAS).
Samspillet mellom Jupiters måner og atmosfæren blir fremhevet når man analyserer mønsteret til de polare auroralområdene på planeten. Ettersom magnetfeltet er så sterkt på Jupiter, kan man se massive regioner med lysemisjon i UV-bølgelengdene (avbildet topp). Dette er utslipp fra enorme auroralskjermer, da svært energiske partikler trakter ned magnetisk flux og samhandler med Jupiters atmosfære (ligner Jordens auroralskjermer, bare mye større). Det er noen merkelige mønstre i den aurorale “kronen” - “fotavtrykk” av de joviske månene, Io, Ganymede og Europa. Månene avgir partikler som blir ført ned til Jupiter av gasskjempens magnetfelt. Disse fotavtrykkene vises som små flekker i de joviske polare områdene, og roterer med månene når de passerer gjennom magnetosfæren.
Den klart sterkeste innflytelsen på Jupiters magnetosfære, utbrudd Io stadig med materiale og skyter den gjennom det joviske magnetfeltet. Takket være Galileo-data ser det ut til at denne raske omløpende månen genererer lavfrekvente radiobølger, og driver de høye energipartiklene som er fanget i Jupiters plasmasfære gjennom bølgepartikkelinteraksjoner.
“I mer enn 30 år trodde man at elektronene ble akselerert som et resultat av transport mot Jupiter, men nå viser vi at gyrosonon bølgesneller er et veldig viktig skritt som fungerer på konsert.” - Dr Horne
Disse resultatene vil ha stor innvirkning på romvarsling. Når solen bryter ut i perioder med økt solaktivitet (dvs. under "solmaksimum"), er reaksjonen på jordas plasmasfære avgjørende for å forstå mengden skadelige høyenergipartikler som kan påvirke romoppdrag, skade satellitter og forårsake skade på astronauter. Å se på Jupiters enorme magnetosfære vil hjelpe deg med å forstå vår egen magnetosfære, forhåpentligvis forbedre solstormorspådommene.
Kilde: British Antarctic Survey
