Io’nun volkanik çıktısı, Jüpiter’in manyetosferindeki plazma yoğunluğuna ilişkin 40 günlük bir tahmin sunuyor

NASA’nın Juno misyonu ve Gezegensel Bilim Enstitüsü’nün Io Giriş Çıkış gözlemevi (IoIO) tarafından kaydedilen gözlemlerin dikkatli bir istatistiksel karşılaştırması, yeni bir araştırmaya göre, IoIO gözlemlerinin Jüpiter’in manyetosferinin önemli bir parçası olan Jüpiter’in plazma diskinin yoğunluğunu güvenilir bir şekilde tahmin ettiğini gösteriyor. Jeofizik Araştırma Mektupları Makale Gezegensel Bilim Enstitüsü Kıdemli Bilim Adamı Jeff Morgenthaler tarafından ortak yazılmıştır. Colorado Boulder Üniversitesi’nden Jian-Zhao Wang, makalenin baş yazarıdır.

Jüpiter’in manyetosferindeki malzemenin neredeyse tamamı volkanik uydusu Io’dan geliyor. İyonlaşmış malzeme Io’dan dışarı doğru spiraller çizerken, merak uyandırıcı bir şekilde Io plazma simidi olarak bilinen karmaşık bir yapıya yığılıyor.

Io plazma torusunun (IPT) uzay tabanlı ultraviyole gözlemleri kullanılarak yapılan ayrıntılı teorik çalışmaları, malzemenin IPT’nin “sıcak simit” olarak bilinen en dış kısmından geçmesinin yaklaşık 40 gün sürdüğünü tahmin etmektedir. Ancak sıcak simidi yerden tespit etmek zordur. Bunun yerine, IoIO gibi yer tabanlı gözlemevleri, sıcak torusun içinde yer alan “şeritten” kaynaklanan emisyonlara odaklanıyor.

40 günlük sinyal geliyor

Makale, IPT şeridinin parlaklığındaki büyük artışların, Jüpiter’in plazma diskinin yoğunluğundaki artışlardan yaklaşık 40 gün önce sürekli olarak meydana geldiğini göstermektedir.

Morgenthaler, “Bu makale, bilimsel topluluk NASA’nın Europa Clipper’ı ve ESA’nın Jüpiter’in uyduları ve manyetosferi üzerinde yapacağı JUICE turlarına hazırlanırken Jüpiter ortamı hakkında önemli bilgiler sağlıyor.” dedi.

Yaklaşan görevler için daha keskin bağlam

Juno gibi, Europa Clipper ve JUICE (Jüpiter Buzlu Ayları Kaşifi) Jüpiter’in manyetosferinde uçacak. Makale, IoIO’nun bu uzay aracının içinden geçeceği malzemenin genel yoğunluğuna ilişkin güvenilir tahminler sağlayabildiğini gösteriyor. Bu, bilim adamlarının, bu misyonlar sayesinde Jüpiter’in manyetosferine ilişkin nadir iki uzay aracı ölçümlerini yorumlama yeteneğini büyük ölçüde geliştiriyor.

Morgenthaler, “Simit gözlemleri, örneğin Europa Clipper ve JUICE’in manyetosferde daha yoğun plazma görüp görmediğini belirleyebilir, çünkü Io’dan daha fazla malzeme geliyor, yoksa manyetosfer boyunca hareket eden lokalize bir plazma düğümü var.” dedi.

Bir plazma laboratuvarı olarak Jüpiter

Morgenthaler, “İkincisini tespit etmek çok heyecan verici olacaktır çünkü plazmanın Jüpiter’in manyetosferinde nasıl ilerlediğinin ayrıntılarının incelenmesine olanak sağlayacaktır.” dedi.

“Plazma taşınmasının temel fiziksel süreçleri tüm gezegen manyetosferlerinde aynıdır, ancak Jüpiter, Io’nun önemli bir iç kütle kaynağı sağlaması bakımından benzersizdir. Bu, plazmanın radyal taşınması gibi birçok etkinin doğru şekilde ölçülmesini çok daha kolay hale getirir. Jüpiter’deki IoIO, Europa Clipper ve JUICE manyetosferik ölçümlerinin kombinasyonu, sonuçta ana gezegenimizi daha iyi anlamamıza yardımcı olabilir.”