Jupiter har et magtfuldt magnetfelt, der er 20.000 gange stærkere end Jorden. Men er mekanismerne, der aktiverer disse partikler, de samme for begge planeter? Ny forskning antyder, at magnetkuglerne fra Jupiter og Jorden kan have mere til fælles end tidligere antaget ...
Som tidligere rapporteret i Space Magazine er der en mulig kilde til den magnetosfæriske "sus", der giver strøm til protoner og elektroner inden for jordens Van Allen-bælter. Opdagelsen af, at lavfrekvente “kor” -bølger, der forplantes gennem den øvre atmosfære, udvikler sig til bølger, der kan interagere med ladede partikler, er betydelig, idet det hjælper med at løse en 40-årig debat om, hvor disse bølger kommer fra. Nu er arten af Jupiters stærkt energiske partikler fanget i dets stærke magnetfelt blevet bragt i tvivl.
Galileo-rumfartøjet (afbilledet) målte radiobølgeaktivitet inde i magnetosfæren, da den kredsede om gasgiganten over otte år. I henhold til det videnskabelige samarbejde, der inkluderer forskere ved British Antarctic Survey (BAS), University of California, Los Angeles (UCLA) og University of Iowa (UI), kan lignende lavfrekvente radiobølger være ansvarlige for elektronisk energiudvikling i det joviske høj energipartikelbælter som i de jordiske Van Allen-bælter.
Selvom detaljer om kilden til Jordens “kor” bølger er skitserede (vi ved, at de stammer uden for plasmasfæren, der omgiver Jorden, og udvikler sig til en radiobølge “hiss” inde i Van Allen Bælterne), kommer kilden til lavfrekvente radiobølger omkring Jupiter fra samspillet mellem månen Io og det joviske magnetfelt.
“På Jupiter drives bølgerne af energi fra vulkaner på månen Io kombineret med planetens hurtige rotation - en gang hver 10. time. Vulkaniske gasser ioniseres og kastes ud væk fra planeten ved hjælp af centrifugalkraft. Dette materiale erstattes af en indre strøm af partikler, der begejstrer bølgerne, der igen accelererer elektronerne.”- Dr. Richard Horne, hovedforfatter af forskning, British Antarctic Survey (BAS).
Samspillet mellem Jupiters måner og dens atmosfære fremhæves, når man analyserer mønsteret for de polære aurorale regioner på planeten. Da magnetfeltet er så stærkt på Jupiter, kan man se massive regioner med lysemission i UV-bølgelængder (afbildet top). Dette er emission fra enorme auroralskærme, da meget energiske partikler tragt ned magnetisk flux og interagerer med Jupiters atmosfære (svarer til Jordens auroralskærme, kun meget større). Der er nogle mærkelige mønstre i den aurorale "krone" - "fodaftryk" af de joviske måner, Io, Ganymede og Europa. Månerne udsender partikler, der dirigeres ned til Jupiter af gasgigantens magnetfelt. Disse fodaftryk forekommer som små pletter i Joviske polare områder, der roterer med månerne, når de passerer gennem magnetosfæren.
Langt den stærkeste indflydelse på Jupiters magnetosfære, er Io konstant udbrudt med materiale, skyder det gennem det joviske magnetfelt. Takket være Galileo-data ser det ud til, at denne hurtige kredsende måne genererer lavfrekvente radiobølger og driver de høje energi-partikler, der er fanget i Jupiters plasma-sfære gennem bølgefartikelinteraktioner.
“I mere end 30 år blev det tænkt, at elektronerne accelereres som et resultat af transport mod Jupiter, men nu viser vi, at gyro-resonant bølgeacceleration er et meget vigtigt trin, der fungerer sammen.” - Dr Horne
Disse resultater vil have en enorm indflydelse på vejrprognose for rummet. Når solen bryder ud i perioder med øget solaktivitet (dvs. under "solmaksimum"), er jordens plasmasfære reaktion kritisk for at forstå mængderne af ødelæggende højenergipartikler, der kan påvirke rumopgaver, skade satellitter og forårsage astronauter. At se på Jupiters enorme magnetosfære hjælper med at forstå vores egen magnetosfære og forhåbentlig forbedre solstormudsigterne.
Kilde: British Antarctic Survey
