Jüpiter’in Büyük Uydularının Dörtünde de Yeni Kutup Işıkları Tespit Edildi

Hawaiʻi’deki Maunakea’da WM Keck Gözlemevi’ni kullanan gökbilimciler, görünür dalga boylarındaki kutup ışıklarının dünyanın 4 büyük uydusunun hepsinde göründüğünü keşfettiler. Jüpiter: Io, Europa, Ganymede ve Callisto.

Caltech ve Boston Üniversitesi liderliğindeki bir ekip, Jüpiter’in gölgesindeki ayları gözlemledi, böylece gaz devinin güçlü manyetik alanının neden olduğu soluk auroraları, yüzeylerinden yansıyan parlak güneş ışığından rekabet etmeden tespit edilebildi. Gözlemleri yapmak için Keck Gözlemevi’nin Yüksek Çözünürlüklü Echelle Spektrometresini (HIRES), ızgaralı çapraz dağılmış, echelle spektrografını ve ayrıca Büyük Dürbün Teleskopu ve Apache Point Gözlemevi’ndeki yüksek çözünürlüklü spektrografları kullandılar.

“Bu gözlemler yanıltıcı çünkü Jüpiter’in gölgesinde aylar neredeyse görünmez. Caltech profesörü ve 16 Şubat 2023’te yayınlanan iki yeni araştırma makalesinden birinin baş yazarı Katherine de Kleer, “Sönük kutup ışıklarının yaydığı ışık, teleskopu doğru yere çevirdiğimizin bile tek kanıtıdır” diyor. the Gezegen Bilimi Dergisi keşfi anlatıyor.

Galile uydularının dördü de Dünya’nın kutuplarına yakın göklerde gördüğümüz aynı oksijen aurorasını gösteriyor, ancak Jüpiter’in uydularındaki gazlar çok daha ince, koyu kırmızı bir rengin tanıdık yeşil ışıktan yaklaşık 15 kat daha parlak parlamasına izin veriyor.

Sanatçının, Jüpiter’in güneş sistemindeki en büyük uydusu olan Ganymede’deki oksijen aurora tasviri, Hawaiʻi Adası’ndaki Maunakea’dan ikiz Keck Gözlemevi teleskoplarını kullanarak gözlemlendiği şekliyle. 1 kredi

Europa ve Ganymede’de oksijen ayrıca insan gözünün görebileceğinden biraz daha kırmızı kızılötesi dalga boylarını da aydınlatır – bu fenomenin Dünya dışındaki bir cismin atmosferinde ilk kez görülmesi.

Jüpiter’in en içteki ayı olan Io’da, volkanik gaz ve toz bulutları yüzlerce kilometre yüksekliğe ulaşarak çok geniş boyutlara sahiptir. Bu tüyler, ek renkler üretmek için parçalanan sodyum klorür ve potasyum klorür gibi tuzlar içerir. Sodyum, Io’nun aurorasına şehir sokak lambalarında gördüğümüz sarı-turuncu parıltının aynısını verir. Yeni ölçümler ayrıca, daha önce başka hiçbir yerde tespit edilmemiş olan kızılötesi ışıkta Io’daki potasyum aurora’yı da gösteriyor.

De Kleer, “Aurora’nın farklı renklerinin parlaklığı, bize bu ayların atmosferlerinin muhtemelen nelerden oluştuğunu söylüyor” dedi. Moleküler oksijenin, tıpkı burada Dünya’da soluduğumuz gibi, muhtemelen buzlu ay atmosferlerinin ana bileşeni olduğunu bulduk.”

Yeni ölçümler, su için çok az kanıt gösteriyor ve Jüpiter’in uydularının atmosferlerinde önemli miktarda su buharı olup olmadığı konusunda aktif bir bilimsel tartışmayı alevlendiriyor. Şu anda Jüpiter’in dış 3 Galile uydusunun kalın buzlu yüzeylerinin altında sıvı su okyanusları içerdiğine inanılıyor ve Europa’nın atmosferindeki suyun bazen okyanustan veya buz kabuğundaki sıvı rezervuarlardan kaynaklanabileceğine dair kesin olmayan kanıtlar var.

Jüpiter’in güçlü manyetik alanı eğimli olduğundan, gezegen döndükçe bu uydulardaki kutup ışıklarının parlaklığı değişir. Ek olarak, atmosferler sıcak güneş ışığından Jüpiter’in soğuk gölgesine hızlı geçişe yanıt verebilir.

Boston Üniversitesi’nde Astronomi Profesörü ve ikinci makalenin baş yazarı Carl Schmidt, “Io’nun sodyumu, Jüpiter’in gölgesine girdikten sonraki 15 dakika içinde çok soluk hale gelir, ancak güneş ışığına çıktıktan sonra iyileşmesi birkaç saat sürer” diye açıklıyor. “Bu yeni özellikler, Io’nun atmosferik kimyasını anlamak için gerçekten anlayışlı. Jüpiter tarafından tutulmaların, güneş ışığının atmosferini nasıl etkilediğini öğrenmek için doğal bir deney sunması çok güzel.”

NASA’nın Juno misyonu ve James Webb Uzay Teleskobu sayesinde, dört aydaki yeni kutup ışıkları türleri, Jüpiter hayranları için halihazırda altın çağ olan bu çağa heyecan verici bir boyut katıyor. Kutup ışığını burada, Dünya’da görecek kadar şanslıysanız, Jüpiter’in uydularından birinden yukarı baktığınızda gösterinin ne kadar harika görünebileceğini bir an için duraklayın.

Referanslar:

Katherine de Kleer, Zachariah Milby1, Carl Schmidt, Maria Camarca ve Michael E. Brown’ın yazdığı “The Optical Aurorae of Europa, Ganymede ve Callisto”, 16 Şubat 2023, Gezegen Bilimi Dergisi
DOI: 10.3847/PSJ/acb53c

“Io’s Optical Aurorae in Jupiter’s Shadow” yazan Carl Schmidt, Mikhail Sharov, Katherine de Kleer, Nick Schneider, Imke de Pater, Phillip H. Phipps, Albert Conrad, Luke Moore, Paul Withers, John Spencer, Jeff Morgenthaler, Ilya Ilyin, Klaus Strassmeier, Christian Veillet, John Hill ve Mike Brown, 16 Şubat 2023, Gezegen Bilimi Dergisi.
DOI: 10.3847/PSJ/ac85b0