«Юнона» раскрывает темные истоки полярных сияний на Юпитере

Новые результаты, полученные с помощью прибора ультрафиолетового спектрографа в миссии НАСА «Юнона», впервые раскрывают рождение штормов на рассвете полярных сияний – раннее утреннее сияние, уникальное для захватывающих полярных сияний Юпитера. Эти огромные временные проявления света происходят на обоих полюсах Юпитера и ранее наблюдались только наземными и околоземными обсерваториями, в частности космическим телескопом Хаббла НАСА. Результаты этого исследования были опубликованы 16 марта в журнале AGU Advances.

ультрафиолетовые полярные сияния на Юпитере и Земле
На этой иллюстрации изображены ультрафиолетовые полярные сияния на Юпитере и Земле. Хотя диаметр юпитерианского мира в 10 раз больше, чем у Земли, обе планеты имеют очень похожие полярные сияния.
Фото: NASA / JPL-Caltech / SwRI / UVS / STScI / MODIS / WIC / IMAGE / ULiège

Утренние бури, впервые обнаруженные камерой для слабых объектов Хаббла в 1994 году, представляют собой кратковременное, но интенсивное повышение яркости и расширение главного аврорального овала Юпитера – продолговатой световой завесы, которая окружает оба полюса – около того места, где атмосфера выходит из темноты в районе раннего утра. До «Юноны» наблюдения за ультрафиолетовым сиянием Юпитера предлагали только боковые виды, скрывая все, что происходит на ночной стороне планеты.

«Наблюдение за полярным сиянием Юпитера с Земли не позволяет вам заглянуть за пределы лимба, на ночную сторону полюсов Юпитера. Исследования других космических аппаратов – «Вояджер», «Галилео», «Кассини» – происходили с относительно больших расстояний, когда они не пролетали над полюсами, поэтому и не могли видеть полную картину, – отметил Бертран Бонфонд, исследователь из Льежского университета в Бельгии и ведущий автор исследования. – Вот почему данные “Юноны” действительно меняют правила игры, позволяя нам лучше понять, что происходит на ночной стороне, где зарождаются рассветные бури».

Исследователи обнаружили, что рассветные бури рождаются на ночной стороне газового гиганта. По мере вращения планеты приближающийся рассветный шторм перемещается вместе с ней в дневную сторону, где эти сложные и очень яркие полярные сияния становятся еще ярче, испуская от сотен до тысяч гигаватт ультрафиолетового света в космос. Скачок яркости означает, что утренние бури сбрасывают по крайней мере в 10 раз больше энергии в верхние слои атмосферы Юпитера, чем типичные полярные сияния.

«Когда мы посмотрели на всю последовательность рассветных штормов, мы не могли не заметить, что они очень похожи на тип земных сияний, называемый суббурями», – сказал Чжунхуа Яо, соавтор исследования в Университете Льежа.

Суббури возникают в результате кратковременных возмущений в магнитосфере Земли – области пространства, контролируемой магнитным полем планеты, – которые высвобождают энергию высоко в ионосферу планеты. Сходство между земными и юпитерианскими суббурями удивительно, потому что магнитосферы Юпитера и Земли радикально отличаются. На Земле магнитосфера по существу контролируется взаимодействием солнечного ветра – потока заряженных частиц, исходящих от Солнца, – с магнитным полем Земли. Магнитосфера Юпитера в основном населена частицами, вылетающими с вулканического спутника Ио, которые затем ионизируются и захватываются вокруг газового гиганта через его магнитное поле.

Эти новые открытия позволят ученым продолжить изучение различий и сходств, влияющих на формирование полярного сияния, что даст лучшее понимание того, как эти красивейшие планетарные явления происходят в мирах как внутри нашей Солнечной системы, так и за ее пределами.

«Сила, которой обладает Юпитер, потрясающая. Энергия этих рассветных сияний – еще один пример того, насколько мощна эта гигантская планета, – подчеркнул Скотт Болтон, главный исследователь «Юноны» из Юго-Западного исследовательского института в Сан-Антонио. – Откровения рассветной бури – еще один сюрприз от миссии Juno, которая постоянно переписывает книгу о том, как работает гигантская планета. Благодаря недавнему расширению миссии НАСА мы с нетерпением ждем еще многих новых идей и открытий».

Дивіться огляди:

-->