Международная команда ученых описала природу периодических рентгеновских вспышек, происходящих на полюсах Юпитера. Колебания силовых линий магнитного поля Юпитера создают волны плазмы, которые при взаимодействии с атмосферой высвобождают энергию в виде рентгеновских лучей. Статья опубликована в журнале Science Advances.
Рентгеновские лучи представляют собой часть полярного сияния Юпитера — электромагнитных вспышек, возникающих при взаимодействии заряженных частиц с атмосферой планеты. Однако для ученых долгое время оставалось загадкой, как именно возникает это явление и почему оно периодично.
Международный коллектив исследователей под руководством Университетского колледжа Лондона объединил наблюдения Юпитера, проведенные с помощью спутника NASA Juno, вращающегося вокруг планеты, и обсерватории XMM-Newton Европейского космического агентства. Авторы обнаружили четкую корреляцию между волнами плазмы, зафиксированными Juno, и рентгеновскими полярными вспышками на северном полюсе Юпитера, которые регистрировал телескоп X-MM Newton. Компьютерное моделирование подтвердило, что волны плазмы направляют тяжелые частицы к атмосфере Юпитера. Эти волны вызваны периодическими колебаниями силовых линий магнитного поля Юпитера. Тяжелые частицы перемещаются вдоль силовых линий магнитного поля до тех пор, пока не врезаются в атмосферу, порождая рентгеновские лучи.
«В течение 40 лет ученые наблюдали, как Юпитер создает рентгеновское сияние, но не понимали, как это происходит. Мы знали только, что вспышки образуются, когда ионы врезаются в атмосферу планеты, — говорит соавтор исследования Уильям Данн. — Теперь мы знаем, что эти ионы переносят плазменные волны. Это объяснение не предлагалось ранее, даже несмотря на то что аналогичный процесс вызывает полярное сияние на Земле. Следовательно, это может быть универсальным явлением, присутствующим на многих планетах».
Заряженные ионные частицы, попадающие в атмосферу, происходят из вулканического газа, извергающегося в космос из гигантских вулканов на спутнике Юпитера Ио. Газ ионизируется, образует кольцо из плазмы, окружающее планету. Однако почему силовые линии магнитного поля периодически колеблются, остается непонятно. Возможно, это может быть результатом взаимодействия с солнечным ветром или быстрыми потоками плазмы в магнитосфере Юпитера.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
