Sonda odkryła brakujący ślad na księżycu Jowisza. Kluczem była zorza

Juno, sonda NASA, dokonała ważnego odkrycia w badaniach Jowisza i jego księżyców. Po raz pierwszy zarejestrowano wszystkie cztery największe księżyce planety – Io, Europę, Ganimedesa i Kallisto – dzięki ich unikalnym śladom zorzy polarnej. Odkrycie to zostało opisane przez międzynarodowy zespół naukowców pod kierunkiem Jonasa Rabii w czasopiśmie "Nature Communications".

Jowisz, znany z najjaśniejszych zórz polarnych w Układzie Słonecznym, oferuje niezwykłe widowisko świetlne w pobliżu swoich biegunów. Te zjawiska, w przeciwieństwie do ziemskich zórz, są wywoływane przez największe księżyce planety, tworząc unikalne ślady w atmosferze Jowisza.

Przed misją Juno, trzy z czterech największych księżyców Jowisza, zwanych księżycami galileuszowymi — Io, Europa i Ganimedes — były znane z występowania na nich efektu zorzy. Jednak Kallisto, najdalszy z nich, pozostawał tajemnicą. Próby uchwycenia jego śladu za pomocą teleskopu Hubble'a były bezskuteczne.

Misja Juno, krążąca wokół Jowisza od 2016 r., dostarcza wyjątkowych zbliżeń tych zjawisk. Aby uchwycić ślad Kallisto, konieczne było przesunięcie głównego owalnego obszaru zorzy, co udało się podczas 22. orbity Juno we wrześniu 2019 r. Podczas tej orbity, Juno zarejestrowała ślad Kallisto, dostarczając danych o cząstkach, falach elektromagnetycznych i polach magnetycznych związanych z interakcją księżyca z Jowiszem.

"Jowisz wykazuje osobliwe i długie emisje zorzowe, wynikające z oddziaływań elektromagnetycznych Io, Europy i Ganimedesa z przepływem plazmy w magnetosferze. Scharakteryzowanie słabego śladu zorzy polarnej czwartego księżyca galileuszowego, Kallisto, zawsze było trudne ze względu na jego przewidywaną słabość i bliskość jasnej głównej zorzy polarnej Jowisza" - opisują naukowcy we wstępie do artykułu.

Jak dodają, udało im się zaobserwować "niezwykłe warunki magnetosferyczne, które doprowadziły do ​​przesunięcia w kierunku równika głównego owalu zorzowego Jowisza, odsłaniając ślady zorzy polarnej czterech księżyców galileuszowych podczas jednej obserwacji. Zdalne obserwacje sondy Juno ujawniają strukturę podwójnej plamy, charakterystyczną dla śladów pozostałych trzech księżyców".

Jowiszowe pole magnetyczne, rozciągające się daleko poza jego księżyce, jest kształtowane przez wiatr słoneczny. We wrześniu 2019 r. silny strumień słoneczny wpłynął na magnetosferę Jowisza, ujawniając ślad Kallisto, gdy owal zorzy przesunął się w kierunku równika. To odkrycie potwierdza, że wszystkie cztery księżyce Galileuszowe pozostawiają swoje ślady w atmosferze planety.

"Znajomość śladów zorzy wszystkich czterech księżyców pozwala nam mieć kompletny obraz ich wpływu na magnetosferę Jowisza" - przekonuje główny autor badania, Jonas Rabia z francuskiego laboratorium astrofizyki kosmicznej w Tuluzie - Institut de Recherche en Astrophysique et Planetologie (IRAP), cytowany w komunikacie NASA.