Ученые открыли новую особенность авроры Юпитера

Ученые SwRI определили, что вызвали эти полярные сияния заряженные частицы, исходящие от края магнитосферы Юпитера.

«Мы думаем, что недавно обнаруженные слабые ультрафиолетовые частицы происходят в миллионах миль от Юпитера, недалеко от границы юпитерианской магнитосферы с солнечным ветром», - сказал доктор Винсент Хью, ведущий автор статьи, принятой Journal of Geophysical Research: Space Physics. «Солнечный ветер - это сверхзвуковой поток заряженных частиц, испускаемых Солнцем. Когда они достигают Юпитера, то взаимодействуют с его магнитосферой способом, который до сих пор не совсем понятен».

И Юпитер, и Земля обладают магнитными полями, которые обеспечивают защиту от солнечного ветра. Чем сильнее магнитное поле, тем больше магнитосфера. Магнитное поле Юпитера в 20 000 раз сильнее, чем у Земли, и создает магнитосферу настолько большую, что начинает отклонять солнечный ветер на 2-4 миллиона миль, прежде чем достигнет Юпитера.

«Несмотря на десятилетия наблюдений с Земли в сочетании с многочисленными измерениями на космических аппаратах, ученые до сих пор не до конца понимают роль солнечного ветра в замедлении авроральных выбросов Юпитера», - сказал доктор Томас Грейтхаус из SwRI, соавтор исследования. «Динамика магнитосферы Юпитера, движение заряженных частиц внутри его магнитосферы, в значительной степени контролируется 10-часовым вращением Юпитера, самым быстрым в Солнечной системе. Роль солнечного ветра все еще обсуждается».

Одна из целей миссии Juno, недавно одобренной НАСА для продления до 2025 года, - это исследование магнитосферы Юпитера путем измерения его полярных сияний с помощью прибора UVS. Предыдущие наблюдения с помощью космического телескопа Хаббл и Juno позволили ученым определить, что большая часть мощных полярных сияний Юпитера создается внутренними процессами, то есть движением заряженных частиц в магнитосфере. Но во многих случаях UVS обнаруживал слабые полярные сияния, характеризующиеся быстро расширяющимися со временем кольцами излучения.

«Высокоширотное расположение колец указывает на то, что частицы, вызывающие выбросы, исходят из далекой юпитерианской магнитосферы, недалеко от ее границы с солнечным ветром», - сказал Бертран Бонфонд, соавтор исследования из Бельгийского университета Льежа. В этой области плазма солнечного ветра часто взаимодействует с плазмой Юпитера способом, который формирует нестабильности Кельвина-Гельмгольца. Эти явления возникают при наличии скоростей сдвига, например, на границе двух жидкостей, движущихся с разными скоростями. Другим потенциальным кандидатом на создание колец являются события дневного магнитного пересоединения, когда противоположно направленные юпитерианские и межпланетные магнитные поля сходятся, перестраиваются и повторно соединяются.

Считается, что оба эти процесса генерируют пучки частиц, которые могут перемещаться вдоль силовых линий магнитного поля Юпитера, чтобы в конечном итоге ускоряются и вызывают кольцевые полярные сияния на Юпитере.

«Хотя это исследование не делает вывод о том, какие процессы вызывают эти особенности, расширенная миссия Juno позволит зафиксировать и изучить больше этих слабых переходных событий», - сказал Хью.