Forskere har fået ny indsigt i den unikke strømkilde for mange af Jupiters auroras, de mest spektakulære og aktive auroras i solsystemet. Udvidet overvågning af den gigantiske planet med NASAs Chandra X-ray Observatory opdagede tilstedeværelsen af stærkt ladede partikler, der styrtede ned i atmosfæren over dens poler.
Røntgen-spektre målt af Chandra viste, at auroral aktivitet blev produceret af ioner af ilt og andre elementer, der blev fjernet for det meste af deres elektroner. Dette indebærer, at disse partikler blev accelereret til høje energier i et multimillionsvolt miljø over planetens poler. Tilstedeværelsen af disse energiske ioner indikerer, at årsagen til mange af Jupiters auroras er forskellig fra auroras produceret på Jorden eller Saturn.
”Rumfartøjer har ikke udforsket regionen over Jupiters poler, så røntgenobservationer giver en af de få måder at undersøge dette miljø,” sagde Ron Elsner fra NASA Marshall Space Center i Huntsville, Alabama, og hovedforfatter på en for nylig offentliggjort artikel, der beskriver disse resultater i Journal for Geophysical Research. "Disse resultater vil hjælpe videnskabsmænd med at forstå mekanismen for strømoutput fra Jupiters auroras, som er tusind gange stærkere end dem på Jorden."
Elektriske spændinger på ca. 10 millioner volt og strømme på 10 millioner ampere - hundrede gange større end de mest kraftfulde lynbolte - er nødvendige for at forklare røntgenobservationer. Disse spændinger ville også forklare radioemissionen fra energiske elektroner observeret i nærheden af Jupiter af Ulysses rumfartøj.
På Jorden udløses auroras af solstorme af energiske partikler, der forstyrrer Jordens magnetfelt. Vindstød med partikler fra solen kan også producere auroras på Jupiter, men i modsætning til Jorden har Jupiter en anden måde at fremstille auroras på. Jupiters hurtige rotation, intense magnetfelt og en rigelig kilde til partikler fra dens vulkansk aktive måne, Io, skaber et enormt reservoir af elektroner og ioner. Disse ladede partikler, der er fanget i Jupiters magnetfelt, accelereres konstant ned i atmosfæren over de polære områder, hvor de kolliderer med gasser for at producere auroraen, som næsten altid er aktive på Jupiter.
Hvis de partikler, der var ansvarlige for auroraen, kom fra Solen, skulle de have været ledsaget af et stort antal protoner, hvilket ville have frembragt en intens ultraviolet aurora. Hubble-ultraviolette observationer foretaget i Chandra-overvågningsperioden viste relativt svag ultraviolet fakling. De kombinerede Chandra- og Hubble-data indikerer, at denne auroral aktivitet var forårsaget af accelerationen af ladede ioner af ilt og andre elementer fanget i det polære magnetfelt højt over Jupiters atmosfære.
Chandra observerede Jupiter i februar 2003 i fire rotationer af planeten (ca. 40 timer) under intens auroral aktivitet. Disse Chandra-observationer, taget med dets avancerede CCD-imaging-spektrometer, blev ledsaget af halvanden times Hubble-rumteleskop-observationer ved ultraviolette bølgelængder.
Forskerteamet omfattede også Noe Lugaz, Hunter Waite og Tariq Majeed (University of Michigan, Ann Arbor), Thomas Cravens (University of Kansas, Lawrence), Randy Gladstone (Southwest Research Institute, San Antonio, Texas), Peter Ford (Massachusetts Institute of Technology, Cambridge), Denis Grodent (University of Liège, Belgien), Anil Bhardwaj (Marshall Space Flight Center) og Robert MacDowell og Michael Desch (Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md.)
NASAs Marshall Space Flight Center, Huntsville, Ala., Administrerer Chandra-programmet til NASA's Office of Space Science, Washington. Northrop Grumman fra Redondo Beach, Californien, tidligere TRW, Inc., var den største udviklingsentreprenør for observatoriet. Smithsonian Astrophysical Observatory kontrollerer videnskab og flyveoperationer fra Chandra X-ray Center i Cambridge, Mass.
Yderligere oplysninger og billeder er tilgængelige på: http://chandra.harvard.edu og http://chandra.nasa.gov
Original kilde: Chandra News Release
