Bilim adamları, Galilean ayı ile Jüpiter’deki auroral emisyonlar arasındaki noktaları birleştiriyor

8 Kasım 2020’de NASA’nın Juno uzay aracı, Jüpiter’in en büyük ayı Ganymede’den gaz devi üzerindeki auroral ayak izine seyahat eden yoğun bir elektron ışını içinden geçti. Güneybatı Araştırma Enstitüsü bilim adamları, Juno’nun yükünden elde edilen verileri, Ganymede’yi Jüpiter’e bağlayan manyetik alan çizgisi boyunca seyahat eden parçacık popülasyonunu incelemek için kullanırken, aynı zamanda, parıldayan ışıkları yaratan gizemli süreçleri ortaya çıkarmak için ilişkili auroral emisyonları uzaktan algıladılar.

Bu araştırmanın sonuçlarını özetleyen bir makalenin baş yazarı Dr. Vincent Hue, “Jüpiter’in en büyük uydularının her biri, Jüpiter’in kuzey ve güney kutuplarında kendi auroralarını yaratıyor” dedi. “Bizim adlandırdığımız şekliyle her auroral ayak izi, Jüpiter’in kendisinde parlayan aya bağlı manyetik bir tasma gibi, kendi uydularına manyetik olarak bağlıdır.”

Dünya gibi, Jüpiter de devasa manyetosferinden gelen parçacıklar Jovian atmosferindeki moleküllerle etkileşime girerken kutup bölgelerinin etrafında auroral ışık yaşar. Bununla birlikte, Jüpiter’in auroraları Dünya’nınkinden önemli ölçüde daha yoğundur ve Dünya’nın aksine, Jüpiter’in en büyük uyduları da aurora noktaları yaratır. SwRI’dan Dr. Scott Bolton tarafından yönetilen Juno misyonu, Jüpiter’i kutupsal bir yörüngede dolaşıyor ve Ganymede’yi ilişkili auroral ayak izi ile bağlayan elektron “ipliği” içinden uçtu.

“Juno’dan önce, bu emisyonların tek bir aurora noktasından, bazen ayak izi kuyruğu dediğimiz bir aurora perdesini takip eden çoklu noktalara kadar değişen oldukça karmaşık olabileceğini biliyorduk” dedi. Princeton Üniversitesi. “Jüpiter’e çok yakın uçan Juno, bu auroral noktaların önceden düşünülenden daha karmaşık olduğunu ortaya çıkardı.”

Ganymede, güneş sistemimizde kendi manyetik alanına sahip tek uydudur. Mini manyetosferi, Jüpiter’in devasa manyetosferi ile etkileşime girerek, gaz devinin manyetik alan çizgileri boyunca elektronları hızlandıran ve Juno tarafından doğrudan ölçülebilen dalgalar yaratır.

Juno’da SwRI liderliğindeki iki cihaz, Jovian Auroral Dağılım Deneyi (JADE) ve Ultraviyole Spektrometresi (UVS) bu çalışma için önemli veriler sağladı ve bu veriler aynı zamanda Juno’nun NASA’nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi’nde inşa edilen manyetik alan sensörü tarafından da desteklendi.

Bu çalışmanın ortak yazarlarından SwRI’den Dr. Thomas Greathouse, “JADE manyetik alan çizgileri boyunca hareket eden elektronları ölçerken UVS ilgili auroral ayak izi noktasını görüntüledi” dedi.

Bu sayede Juno hem elektron “yağmurunu” ölçebiliyor hem de Jüpiter’e çarptığında oluşturduğu UV ışığını anında gözlemleyebiliyor. Önceki Juno ölçümleri, auroral ayak izine neden olan elektron ışınlarına büyük manyetik bozulmaların eşlik ettiğini gösterdi. Ancak bu sefer Juno, elektron ışını ile benzer bozulmaları gözlemlemedi.

Belçika’daki Liège Üniversitesi’nden çalışmanın ortak yazarı Dr. Bertrand Bonfond, “Yorumumuz doğruysa, bu, auroral ayak izlerinin morfolojisini açıklamak için bir araya getirdiğimiz on yıllık bir teorinin teyididir” dedi. Teori, her iki yönde de hızlanan elektronların, auroral ayak izlerinin çok noktalı dansını yarattığını öne sürüyor.

Hue, “Jüpiter-Ganymede ilişkisi, Juno’nun genişletilmiş misyonu ve ayrıca Avrupa Uzay Ajansı’ndan gelecek JUICE misyonu tarafından daha fazla araştırılacak.” Dedi. “SwRI, görev için yeni nesil UVS enstrümantasyonunu inşa ediyor.”

Bu araştırmayı açıklayan bir makale yayınlandı Jeofizik Araştırma Mektupları.