Det er turbulente, uventede strømmer som knitrer gjennom Jupiters atmosfære og gir strålende auroras.
Juno, NASA-sonden som har gått i bane rundt gassgiganten siden 2016, passerer over Jupiters polare regioner hele 53,5 dager, og samler inn data om magnetiske krefter som produserer ultrabrutte auroraer over den enorme planeten. I en ny artikkel, publisert 8. juli i tidsskriftet Nature Astronomy, oppdaget forskere som jobber med Junos data at de elektriske strømningene som går gjennom Jupiters magnetosfære - regionen i sin atmosfære som er rikest med magnetfeltlinjer - ikke fungerer som forventet. Sonden fant mindre likestrøm - strøm som stadig flyter i en retning - enn fysikere spådde. Det var bare rundt 50 millioner amper, en utrolig kraftig strøm, men ikke så høy som teoretiske modeller av Jupiters magnetosfære antydet å være til stede.
Dette funnet antyder at "vekselstrøm" - strøm som flimrer frem og tilbake - spiller en mye større rolle i å produsere Jupiters auroraer enn noen skjønte, skrev forskerne. På Jupiter, som på jorden, er auroras et produkt av virvlende strømmer i magnetiske felt som samhandler med partikler fra solenergi.
"Disse observasjonene, kombinert med andre Juno-romfartsmålinger, viser at vekslende strømmer spiller en mye større rolle i å generere Jupiters aurora enn likestrømssystemet," sa Joachim Saur, en forfatter av papiret, i en uttalelse.
På jorden tenker vi typisk på vekslende og direkte strømmer (AC og DC) når det gjelder elektronikk. På slutten av 1800-tallet var oppfinnerne Thomas Edison og Nikola Tesla berømt uenige om hvilken metode som skal brukes for å levere strøm til elektriske apparater. DC-kraft konverteres ikke like enkelt mellom forskjellige spenninger, ifølge US Department of Energy (DOE), så Tesla ønsket å gjøre den enklere konvertible vekselstrømmen til standarden. Edison, som voktet sine DC-avhengige patenter, motsto endringen og spredte feilinformasjon om at AC var farligere, ifølge DOE.
Tesla vant til slutt, og AC ble standarden for amerikanske kraftverk. I følge DOE har likestrøm imidlertid fått tilbake fordel ettersom flere batteridrevne enheter har kommet på markedet. Lysene dine kjører sannsynligvis på vekselstrøm, men det er en god sjanse for at enheten du leser dette på er avhengig av DC. (Det er derfor den bærbare datamaskinen din trenger en AC-adapter.)
I rommet rundt Jupiter bestemmes ikke andelen AC til DC av feuding av førmoderne oppfinnere, men av atferden til ioner i planetens atmosfære. Jupiter har kraftige strømmer enn jorden av flere grunner, inkludert den enorme størrelsen, den raske hastigheten på spinn og overskuddet av ladede partikler (ioner) som pumpes ut fra vulkaner på månen Io.
At en så stor andel av disse strømningene er AC ser ut til å være et resultat av turbulens i planetens magnetiske felt, skrev forskerne. Turbulens i denne forstand refererer til den forstyrrede måten magnetfeltenes form og retningsevne svinger på. Og at turbulens gir forskjellige effekter ved hver av Jupiters to poler.
I den tiden Juno har gått i bane rundt Jupiter, har planetens nordpol opplevd omtrent halvparten av strømmen på sørpolen, skrev forskerne. Det ser ut til å være et resultat av det mye mer komplekse arrangementet av magnetfeltlinjer i nord, som avbryter strømmen av strømmer. I sør, skrev de, er magnetfeltlinjene "jevnere."
Effektene av disse forskjellene er synlige i de to polenes auroraer, bemerket de. I nord har aurorene en tendens til å være mer spredt, med en struktur av "filamenter og fakler." I sør har aurorene en tendens til å være mer strukturerte, med en "lys bue" som strekker seg ut fra hoved ovalen der auroras forekommer.
Denne forskningen på Jupiters kraftige magnetfelt, skrev forskerne, kunne informere om deres forståelse av jordas svakere magnetfelt - menneskehetens viktigste beskyttelse mot tøffe solpartikler. Noen forskere mistenkte allerede turbulens produserte en betydelig andel strømmer rundt planeten vår. Dette arbeidet ser ut til å gi tro til den ideen.
