NASA/ESA/CSA James Webb Uzay Teleskopu, güneş sistemimizin en büyük gezegeninde Auroras’ın yeni ayrıntılarını yakaladı. Jüpiter’de gözlemlenen dans ışıkları, Dünya’da görülenlerden yüzlerce kez daha parlaktır. Webb’in gelişmiş hassasiyeti ile gökbilimciler, Jüpiter’in manyetosferini daha iyi anlamak için fenomenleri incelediler. Sonuçlarını dergide yayınladılar Doğa İletişimi.
Auroralar, yüksek enerjili parçacıklar manyetik kutuplarının yakınında bir gezegenin atmosferine girdiğinde ve gaz atomlarıyla çarpıştığında oluşturulur. Jüpiter’deki Auroras sadece büyük boyutta değil, aynı zamanda yeryüzündeki Auroras’tan yüzlerce kat daha enerjik. Burada, auroras güneş fırtınaları neden olur – yüklü parçacıklar üst atmosferde yağmur yağar, gazları uyarır ve kırmızı, yeşil ve mor renklerde parlamalarına neden olur.
Ancak Jüpiter’in auroras için ek bir kaynağı var; Gaz devinin güçlü manyetik alanı, çevresinden yüklü parçacıkları yakalar. Bu sadece güneş rüzgarı içindeki yüklü parçacıkları değil, aynı zamanda çok sayıda ve büyük volkanları ile bilinen yörüngede olan ay IO tarafından uzaya atılan parçacıkları da içerir. IO’nun volkanları, dikkat çekici bir şekilde ayın yerçekiminden kaçan ve Jüpiter’in yörüngesinden kaçan parçacıkları püskürtüyor.
Güneş fırtınaları sırasında güneş tarafından serbest bırakılan yüklü parçacıkların bir barajı da gezegene ulaşır. Jüpiter’in büyük ve güçlü manyetik alanı, yüklü parçacıkları yakalar ve onları muazzam hızlara hızlandırır. Bu hızlı parçacıklar, gazı heyecanlandıran ve parlamasına neden olan yüksek enerjilerde gezegenin atmosferine çarpar.
Şimdi, Webb’in benzersiz yetenekleri Jüpiter’deki Auroras hakkında yeni bilgiler sağlıyor. Teleskopun hassasiyeti, gökbilimcilerin hızlı değişen auroral özellikleri yakalamak için deklanşör hızını artırmasına izin verir. 2023 Noel Günü’nde Webb’in kızılötesine yakın kamera (NIRCAM) ile yeni verilerle yakalandı.
“Ne Noel hediyesi – sadece beni havaya uçurdu!” Paylaşılan Nichols. Diyerek şöyle devam etti: “Auroras’ın ne kadar hızlı değiştiğini görmek istedik, belki de çeyrek saatten fazla bir süre içinde içeri ve çıkmasını bekledik. Bunun yerine, tüm auroral bölgeyi ışıkla fışkıran ve patladığını, bazen ikinciye göre değiştiğini gözlemledik.”
Ekibin verileri, h olarak bilinen trihidrojen iyonundan emisyonun3+daha önce inanılandan çok daha değişkendir. Gözlemler, bilim adamlarının Jüpiter’in üst atmosferinin nasıl ısıtıldığını ve soğutulduğunu anlamalarına yardımcı olacak.
Ekip ayrıca verilerinde açıklanamayan bazı gözlemleri ortaya çıkardı. Nichols, “Bu gözlemleri daha da özel kılan şey, NASA/ESA Hubble uzay teleskopuyla ultraviyole aynı anda fotoğraf çekmemizdir.” “Tuhaf bir şekilde, Webb tarafından gözlemlenen en parlak ışığın Hubble’ın resimlerinde gerçek bir karşılığı yoktu.
“Bu bizi başımızı çizmeye bıraktı. Hem Webb hem de Hubble tarafından görülen parlaklığın kombinasyonuna neden olmak için, atmosfere çarpan yüksek miktarlarda çok düşük enerjili parçacıkların görünüşte imkansız bir kombinasyonuna sahip olmamız gerekiyor-bunun nasıl olduğunu anlamıyoruz.”
Ekip şimdi Hubble ve Webb verileri arasındaki bu tutarsızlığı incelemeyi ve Jüpiter’in atmosferi ve uzay ortamı için daha geniş sonuçları araştırmayı planlıyor. Ayrıca, bu araştırmayı, esrarengiz parlak emisyonun nedenini daha iyi keşfetmek için NASA’nın Juno uzay aracından elde edilen verilerle karşılaştırabilecekleri daha fazla Webb gözlemiyle takip etmeyi planlıyorlar.
Bu içgörüler, Avrupa Uzay Ajansı’nın Dev Gaz Gezegeni ve üç büyük okyanus taşıyan ay-Ganymede, Callisto ve Europa’nın ayrıntılı gözlemlerini yapmak için Jüpiter’e giden Jüpiter Icy Moons Explorer’ı destekleyebilir. Juice, Jüpiter’in Auroras’a iki görüntüleyici de dahil olmak üzere yedi benzersiz bilimsel enstrümanla bir göz atacak.
Bu yakın çekim ölçümleri, gezegenin manyetik alanının ve atmosferinin nasıl etkileşime girdiğini ve IO ve diğer aylardan gelen parçacıkları Jüpiter’in atmosferi üzerindeki etkisini anlamamıza yardımcı olacaktır.
