Vekselstrømme forårsager Jupiters aurora

Et internationalt hold af forskere er lykkedes med at måle det nuværende system, der er ansvarligt for Jupiters nordlys. Ved at bruge data transmitteret til Jorden af ​​NASAs Juno-rumfartøj, de viste, at jævnstrømmene var meget svagere end forventet, og at vekselstrømme derfor måtte spille en særlig rolle. På jorden, på den anden side, et jævnstrømssystem skaber sit nordlys. Jupiters elektriske strømsystem holdes i gang især af store centrifugalkræfter, som kaster ioniseret svovldioxidgas fra gasgigantens måne Io gennem magnetosfæren.

Professor Dr. Joachim Saur fra Institut for Geofysik og Meteorologi ved Universitetet i Köln var involveret i projektet. Artiklen "Birkeland-strømme i Jupiters magnetosfære observeret af det polar-kredsende Juno-rumfartøj" er publiceret i det aktuelle nummer af Natur astronomi .

Jupiter, den største planet i solsystemet, har det lyseste nordlys, med en strålingseffekt på 100 terawatt (100, 000, 000, 000 kilowatt =hundrede milliarder KW). 100, 000 kraftværker ville være nødvendige for at producere dette lys. På samme måde som dem på jorden, Jupiters nordlys viser sig som to enorme ovale ringe rundt om polerne. De er drevet af et gigantisk system af elektriske strømme, der forbinder det polære lysområde med Jupiters magnetosfære. Magnetosfæren er området omkring en planet, der er påvirket af dens magnetfelt. De fleste af de elektriske strømme løber langs Jupiters magnetiske feltlinjer, også kendt som Birkelandsstrømme.

NASAs Juno-rumfartøj har været i en polar bane omkring Jupiter siden juli 2016. Dens mål er bedre at forstå Jupiters indre og nordlys. Juno har nu for første gang målt det elektriske jævnstrømssystem, der er ansvarligt for Jupiters nordlys. Til dette formål, forskerne målte Jupiters magnetfeltmiljø med høj præcision for at udlede de elektriske strømme. Den samlede strøm er cirka 50 millioner ampere. Imidlertid, denne værdi er klart under de teoretisk forventede værdier. Årsagen til denne afvigelse er småskala, turbulente vekselstrømme (også kaldet alfveniske strømme), som indtil videre har fået lidt opmærksomhed. "Disse observationer, kombineret med andre Juno-rumfartøjsmålinger, viser, at vekselstrømme spiller en meget større rolle i genereringen af ​​Jupiters nordlys end jævnstrømssystemet, " sagde Joachim Saur. Han har forsket i disse turbulente vekselstrømme i 15 år, understreger deres betydning. Jupiters nordlys adskiller sig fra dem på Jorden, som hovedsagelig genereres af jævnstrøm. Jordens nordlys skinner omkring tusind gange svagere, fordi Jorden er mindre end Jupiter, har et svagere magnetfelt og roterer langsommere.

"Jupiters elektriske strømsystemer er drevet af de enorme centrifugalkræfter i Jupiters hurtigt roterende magnetosfære, " bemærkede Saur. Den vulkansk aktive Jupiter-måne Io producerer et ton svovldioxidgas pr. sekund, som ioniserer ind i Jupiters magnetosfære. "På grund af Jupiters hurtige rotation - en dag på Jupiter varer kun ti timer - flytter centrifugalkræfterne den ioniserede gas i Jupiters magnetfelt, som genererer de elektriske strømme, " konkluderer geofysikeren.