Jupiterin voimakas magneettikenttä on 20 000 kertaa voimakkaampi kuin maan. Mutta ovatko nämä hiukkaset virittävät mekanismit samat molemmille planeetoille? Uusi tutkimus ehdottaa, että Jupiterin ja Maan magnetosfäärillä voi olla enemmän yhteistä kuin aiemmin ajateltiin ...
Kuten aikaisemmin Space Magazine -lehdessä on raportoitu, magneettinen pallomainen ”heina”, joka virittää protoneja ja elektroneja, saapuu Maan Van Allen -vyöhykkeillä. Löytö siitä, että ylemmän ilmakehän läpi leviävät matalataajuiset ”kuoros” -aallot kehittyvät aaltoiksi, jotka voivat olla vuorovaikutuksessa varautuneiden hiukkasten kanssa, on merkittävä, koska se auttaa ratkaisemaan 40 vuotta kestäneen keskustelun siitä, mistä nämä aallot ovat peräisin. Nyt Jupiterin erittäin energisten hiukkasten luonne, joka on loukussa sen voimakkaan magneettikentän sisällä, on saatettu kyseenalaiseksi.
Galileo-avaruusalus (Kuvassa) mittasi radioaallon aktiivisuutta magnetosfäärin sisällä kiertämällä kaasujätteitä kahdeksan vuoden ajan. Brittiläisen Etelämanner-tutkimuksen (BAS), Kalifornian yliopiston Los Angelesin (UCLA) ja Iowan yliopiston (UI) tutkijoiden mukaan samanlaiset matalataajuiset radioaallot voivat olla vastuussa elektronien energioinnista Jovian korkealla alueella energiahiukkashihnat kuten maanpäällisissä Van Allen -hihnat.
Vaikka yksityiskohdat maapallon ”kuoroaaltojen” lähteestä ovat luonnoksellisia (tiedämme, että ne ovat peräisin maata ympäröivän plasmasfäärin ulkopuolelta ja muuttuvat radioaaltoksi ”viheltää” Van Allen -vyöhykkeiden sisällä), matalataajuisten radioaaltojen lähde Jupiterin ympärille tulee kuu-Io: n ja Jovian magneettikentän välisistä vuorovaikutuksista.
“Jupiterilla aallot saavat voimaa Io-kuun tulivuorien tuottamasta energiasta yhdistettynä planeetan nopeaan kiertoon - 10 tunnin välein. Tulivuoren kaasut ionisoituvat ja laskeutuvat pois planeetalta keskipakoisvoiman avulla. Tämä materiaali korvataan sisäänpäin suuntautuvalla hiukkasilla, jotka herättävät aaltoja, jotka puolestaan kiihdyttävät elektroneja.”- Tohtori Richard Horne, tutkimuksen pääkirjailija, British Antarctic Survey (BAS).
Jupiterin kuun vuorovaikutus ilmakehän kanssa korostuu, kun analysoidaan planeetan polaaristen auraalisten alueiden rakennetta. Koska magneettikenttä on niin voimakas Jupiterilla, UV-aallonpituuksilla voidaan nähdä massiiviset kirkkaan säteilyalueen alueet (kuvassa top). Tämä on päästö valtavista auraalisista näytöistä, kun erittäin energiset hiukkaset suppilovat magneettisen vuon ja ovat vuorovaikutuksessa Jupiterin ilmakehän kanssa (samanlainen kuin Maan auraalinäytöt, vain paljon suurempi). Jovian kuukausien, Ion, Ganymeden ja Euroopan auraalisessa "kruunu" - "jalanjäljet" sisältää joitain omituisia kuvioita. Kuut lähettävät hiukkasia, jotka kaasu jättiläisen magneettikentä johdetaan alas Jupiteriin. Nämä jalanjäljet ilmestyvät pieninä pisteinä Jovian napa-alueilla, pyörivät kuiden kanssa, kun ne kulkevat magnetosfäärin läpi.
Ylivoimaisesti suurin vaikutus Jupiterin magnetosfääriin, Io purskuu jatkuvasti materiaalin kanssa, amputtaen sitä Jovian magneettikentän läpi. Galileo-tiedon ansiosta näyttää siltä, että tämä nopeasti kiertävä kuu tuottaa matalataajuisia radioaaltoja, ohjaten Jupiterin plasmasfääriin loukkuun jääneet korkean energian hiukkaset aalto-hiukkasvuorovaikutuksen kautta.
“Yli 30 vuoden ajan ajateltiin, että elektronit kiihtyvät Jupiteria kohti tapahtuvan kuljetuksen seurauksena, mutta nyt osoitamme, että gyroresonanssiaallon kiihtyvyys on erittäin tärkeä vaihe, joka toimii yhdessä.” - Tohtori Horne
Näillä tuloksilla on valtava vaikutus avaruussääennusteisiin. Koska aurinko purkautuu kovan aurinkoaktiivisuuden aikana (ts. “Aurinko-maksimin” aikana), maapallon plasmasfäärin reaktio on kriittinen ymmärtääksesi vahingollisten korkeaenergisten hiukkasten määrät, jotka voivat vaikuttaa avaruusoperaatioihin, vahingoittaa satelliitteja ja aiheuttaa vahinkoa astronauteille. Jupiterin valtavan magnetosfäärin tarkasteleminen auttaa ymmärtämään omaa magnetosfääriä ja toivottavasti parantamaan auringonmyrskyn ennusteita.
Lähde: British Antarctic Survey
