Kosmiczne światła nad Jowiszem. Teleskop Webba pokazał zorzę polarną

Zorza na Jowiszu. Teleskop ujawnił nowe szczegóły

Wyjątkowe możliwości Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba pozwoliły poczynić nowe spostrzeżenia na temat zorzy polarnej na Jowiszu. Dzięki niezwykłej czułości instrumentów teleskopu naukowcy byli w stanie uchwycić szybko zmieniające się cechy tego zjawiska. Najnowsze dane zostały zarejestrowane 25 grudnia 2023 roku przy użyciu kamery bliskiej podczerwieni NIRCam. Obserwacji dokonał zespół badaczy pod kierunkiem Jonathana Nicholsa z University of Leicester w Wielkiej Brytanii.

- Jaki to był prezent świąteczny - po prostu mnie powalił! (...) Chcieliśmy zobaczyć, jak szybko zmieniają się zorze, spodziewając się, że będą się pojawiać i znikać powoli, być może w ciągu kwadransa lub dłużej. Zamiast tego obserwowaliśmy, jak cały obszar zorzy migotał i pękał światłem, czasami zmieniającym się co sekundę - powiedział Nichols, cytowany na oficjalnej stronie NASA. 

W szczególności zespół badał emisję kationu triwodorowego (H3+), który może powstawać w zorzach polarnych. Odkryli, że emisja ta jest o wiele bardziej zmienna, niż wcześniej sądzono. Obserwacje pomogą naukowcom zrozumieć, w jaki sposób górna atmosfera Jowisza jest ogrzewana i chłodzona. Zespół odkrył również pewne niewyjaśnione obserwacje w swoich danych. - To, co uczyniło te obserwacje jeszcze bardziej wyjątkowymi, to fakt, że zrobiliśmy zdjęcia jednocześnie w ultrafiolecie za pomocą Kosmicznego Teleskopu Hubble'a - wyjaśnił Nichols.

- Co dziwne, najjaśniejsze światło zaobserwowane przez Webba nie miało odpowiednika na zdjęciach Hubble'a. To sprawiło, że zaczęliśmy drapać się po głowach. Aby uzyskać taką kombinację jasności, jaką zarejestrowały oba teleskopy, musiałoby dojść do uderzenia dużych ilości bardzo niskoenergetycznych cząstek w atmosferę - co wcześniej uważano za niemożliwe. Nadal nie rozumiemy, jak to się dzieje - przyznał badacz.

REKLAMA

Zespół planuje teraz dokładniej przeanalizować rozbieżności między danymi z Webba i Hubble’a oraz zbadać ich szersze implikacje dla atmosfery i środowiska kosmicznego Jowisza. Naukowcy zamierzają także kontynuować badania, wykorzystując kolejne obserwacje z teleskopu Webba, które będzie można porównać z danymi pochodzącymi z sondy Juno, by lepiej zrozumieć źródło tej zagadkowej jasnej emisji.

Zorze polarne. Czym są?

Zorze polarne powstają, gdy wysokoenergetyczne cząstki wpadają do atmosfery planety w rejonach biegunów magnetycznych i zderzają się z cząsteczkami gazów, powodując ich świecenie. Na Ziemi to zjawisko zachodzi zarówno na półkuli północnej (zorza północna), jak i południowej (zorza południowa), a jego intensywność rośnie podczas burz słonecznych. Wówczas naładowane cząstki ze Słońca pobudzają atmosferyczne gazy, które emitują światło w odcieniach czerwieni, zieleni i fioletu.

Zorze na Jowiszu są znacznie potężniejsze - nie tylko większe, ale też setki razy bardziej energetyczne niż ziemskie. Oprócz cząstek z wiatru słonecznego Jowisz czerpie materiał do tworzenia zorzy również z własnego otoczenia. Kluczową rolę odgrywa tu jego księżyc Io, którego wulkany wyrzucają materię bogatą w naładowane cząstki. Te, uwolnione z pola grawitacyjnego Io, zostają przechwycone przez magnetosferę planety.

REKLAMA

Potężne pole magnetyczne Jowisza przyspiesza wszystkie te cząstki do bardzo wysokich prędkości. Gdy uderzają w górne warstwy atmosfery, przekazują im olbrzymią energię, pobudzając gazy do świecenia. Tak powstaje jedna z najbardziej spektakularnych zórz w Układzie Słonecznym.

• Wszechświat skończy się szybciej, niż przewidywano. Padła data
• "Utknął na orbicie". Radziecki statek kosmiczny rozbił się na Ziemi po 53 latach

Źródło: NASA/nł/k