The researchers found that the process they discovered could occur on other planets.
Jupiter het die kragtigste auroras in die sonnestelsel, wat voortdurend bokant albei sy pole sirkel. Aangesien hulle net op onsigbare golflengtes skyn, kan ons hulle nie met die blote oog sien nie, en daarom is hulle eers 40 jaar gelede ontdek. Sedertdien het wetenskaplikes gewonder hoe hierdie auroras periodieke uitbarstings van X-strale veroorsaak, berig Sciencealert.
Deur data van die Juno-ruimtetuig en die XMM-Newton-ruimte X-straal-sterrewag te gebruik, het 'n span wetenskaplikes onder leiding van planetêre wetenskaplike Zhonghua Yao van die Chinese Akademie van Wetenskappe die X-straal-uitbarstings aan fluktuasies in die magnetiese veldlyne van die gas gekoppel. reuse.
Hierdie vibrasies skep golwe in die plasma wat langs die kraglyne van die magnetiese veld voortplant, wat van tyd tot tyd veroorsaak dat swaar ione inkom en met Jupiter se atmosfeer bots, wat energie in die vorm van X-strale vrystel.
“Ons het vir vier dekades gesien hoe Jupiter X-strale skep, maar ons het nie geweet hoe dit gebeur het nie. Ons het eers geweet hulle is gevorm toe ione die planeet se atmosfeer getref het,” sê astrofisikus William Dunn van University College London in die VK. …
“Ons weet nou dat hierdie ione deur plasmagolwe gedra word – hierdie verduideliking is nog nie voorheen aangebied nie, ten spyte van die feit dat 'n soortgelyke proses die aurora op Aarde veroorsaak. Daarom kan dit ’n universele verskynsel wees wat ook in ander dele van die kosmos aanwesig is.”
Op Aarde word auroras geskep deur deeltjies wat van die Son af kom. Hulle bots met die Aarde se magnetiese veld, wat gelaaide deeltjies soos protone en elektrone langs die magneetveldlyne na die pole stuur, waar hulle in die Aarde se boonste atmosfeer beweeg en met atmosferiese molekules bots. As gevolg hiervan skep die ionisasie van hierdie molekules 'n wonderlike stralingsverskynsel.
Maar op Jupiter gebeur alles 'n bietjie anders. Auroras is 'n permanente en langdurige verskynsel daar. Dit is omdat die deeltjies nie van die Son af kom nie, maar van Jupiter se maan Io, die mees vulkaniese wêreld in die sonnestelsel. Io spuit voortdurend swaeldioksied, wat onmiddellik verwyder word as gevolg van die komplekse gravitasie-interaksie met die planeet, ioniseer en vorm 'n plasma-omhulsel om Jupiter.
Om uit te vind hoe die X-straalpulse gegenereer word, het die navorsingspan die planeet bestudeer deur gelyktydige waarnemings van die Juno-ruimtetuig en die XMM-Newton-sterrewag vir 26 uur lank te gebruik. Gedurende hierdie tyd het Jupiter ongeveer elke 27 minute X-strale uitgestraal.
Op grond van hierdie waarnemings het wetenskaplikes rekenaarsimulasies gebruik om te bepaal hoe plasma en X-strale verband hou.
Wetenskaplikes het tot die gevolgtrekking gekom dat die samedrukking van Jupiter se magneetveld golwe van suurstof en swaelione skep wat langs die magneetveldlyne na die pole van Jupiter beweeg, waar hulle met die atmosfeer bots en X-straaluitbarstings genereer.
Hierdie golwe word elektromagnetiese ioonsiklotrongolwe genoem, en hulle word ook geassosieer met die glinsterende aurora hier op Aarde.
Dit is tans onduidelik wat die ineenstorting van Jupiter se magneetveld veroorsaak. Dit kan die invloed van die sonwind wees, die sirkulasie van swaar stowwe in die Jupiter-magnetosfeer, of oppervlakgolwe by die magnetopouse, die buitenste grens tussen die magnetosfeer en die omringende plasma.
Die feit dat dieselfde meganisme met die voorkoms van auroras in twee verskillende wêrelde geassosieer is, dui daarop dat dit redelik algemeen in die sonnestelsel sowel as in die res van die sterrestelsel kan voorkom, sê wetenskaplikes.
"Ons het nou hierdie fundamentele proses geïdentifiseer en daar is baie ruimte vir verdere studie," sê Yao.
"Soortgelyke prosesse is waarskynlik aan die gang rondom Saturnus, Uranus, Neptunus en moontlik eksoplanete, met verskillende tipes gelaaide deeltjies wat in die golwe rondloop."
Die resultate van die studie toon dat elektromagnetiese ioonsiklotrongolwe 'n belangrike, voorheen onopgemerkte rol in die ioniese funksionaliteit van Jupiter se atmosfeer kan speel en kan help om plasmaprosesse in die sterrestelsel beter te verstaan, sê wetenskaplikes.
