Forskere opdager en ny nordlysfunktion på Jupiter

Den SwRI-ledede ultraviolette spektrograf (UVS), der kredser om Jupiter ombord på NASAs Juno-rumfartøj, har opdaget nye svage nordlystræk, karakteriseret ved ringlignende emissioner, som udvider sig hurtigt over tid. SwRI-forskere fastslog, at ladede partikler, der kom fra kanten af ​​Jupiters massive magnetosfære, udløste disse nordlys-emissioner.

"Vi tror, ​​at disse nyopdagede svage ultraviolette træk stammer millioner af miles væk fra Jupiter, nær den jovianske magnetosfæres grænse med solvinden, " sagde Dr. Vincent Hue, hovedforfatter af et papir accepteret af Journal of Geophysical Research :Rumfysik. "Solvinden er en supersonisk strøm af ladede partikler, der udsendes af Solen. Når de når Jupiter, de interagerer med dens magnetosfære på en måde, der stadig ikke er godt forstået."

Både Jupiter og Jorden har magnetiske felter, der giver beskyttelse mod solvinden. Jo stærkere magnetfeltet er, jo større er magnetosfæren. Jupiters magnetfelt er 20, 000 gange stærkere end Jordens og skaber en magnetosfære så stor, at den begynder at afbøje solvinden 2-4 millioner miles, før den når Jupiter.

"På trods af årtiers observationer fra Jorden kombineret med talrige in-situ rumfartøjsmålinger, videnskabsmænd forstår stadig ikke helt, hvilken rolle solvinden spiller i at moderere Jupiters nordlys-emissioner, " sagde SwRI's Dr. Thomas Greathouse, medforfatter på denne undersøgelse. "Jupiters magnetosfæriske dynamik, bevægelsen af ​​ladede partikler i dens magnetosfære, er stort set styret af Jupiters 10-timers rotation, den hurtigste i solsystemet. Solvindens rolle er stadig omdiskuteret."

Et af målene med Juno-missionen, for nylig godkendt af NASA til forlængelse indtil 2025, er at udforske Jupiters magnetosfære ved at måle dens nordlys med UVS-instrumentet. Tidligere observationer med Hubble-rumteleskopet og Juno har gjort det muligt for videnskabsmænd at fastslå, at de fleste af Jupiters kraftige nordlys er genereret af interne processer, det er bevægelsen af ​​ladede partikler i magnetosfæren. Imidlertid, ved flere lejligheder, UVS har opdaget en svag type nordlys, kendetegnet ved, at ringe af emissioner udvider sig hurtigt med tiden.

"Ringenes placering på høje breddegrader indikerer, at partiklerne, der forårsager emissionerne, kommer fra den fjerne jovianske magnetosfære, nær dens grænse med solvinden, sagde Bertrand Bonfond, en medforfatter på denne undersøgelse fra Belgiens Liège University. I denne region, plasma fra solvinden interagerer ofte med det jovianske plasma på en måde, der menes at danne "Kelvin-Helmholtz"-ustabiliteter. Disse fænomener opstår, når der er forskydningshastigheder, såsom ved grænsefladen mellem to væsker, der bevæger sig med forskellige hastigheder. En anden potentiel kandidat til at producere ringene er magnetiske genforbindelseshændelser på dagen, hvor modsat rettede jovianske og interplanetariske magnetfelter konvergerer, omarranger og genopret forbindelse.

Begge disse processer menes at generere partikelstråler, der kunne bevæge sig langs de jovianske magnetfeltlinjer, for til sidst at udfælde og udløse ringlyset på Jupiter.

"Selvom denne undersøgelse ikke konkluderer, hvilke processer der producerer disse funktioner, den udvidede Juno-mission vil give os mulighed for at fange og studere flere af disse svage forbigående begivenheder, " sagde Hue.