Вебб бачить мерехтіння, коливання та хвилювання полярного сяйва на північному полюсі Юпітера.
Полярні сяйва на Землі, більш відомі як Північне та Південне сяйва, створюють сяючі, змінні кольорові завіси на нічному небі. Ці сліпучі видовища виникають, коли високоенергетичні частинки Сонця спрямовуються магнітним полем Землі та врізаються в атмосферу поблизу полюсів. Навіть астронавти на борту Міжнародної космічної станції можуть бачити їх зверху.
А тепер уявіть собі це світлове шоу, розгорнуте до крайності. На Юпітері полярні сяйва не тільки набагато більші, але й у сотні разів яскравіші, ніж на Землі. Коли астрономи спрямували потужний космічний телескоп Джеймса Вебба NASA на планету-гіганта, вони виявили щось дивовижне: полярні сяйва Юпітера не просто світяться, вони вибухають і мерехтять, як космічний феєрверк, іноді змінюючись лише за лічені секунди.
Космічний телескоп Вебб розкриває нові деталі та таємниці полярного сяйва Юпітера
Космічний телескоп імені Джеймса Вебба NASA виявив приголомшливі нові деталі про яскраві полярні сяйва, що сяють над Юпітером, найбільшою планетою нашої Сонячної системи. Ці сяючі світлові шоу не тільки масивні, але й у сотні разів яскравіші за полярні сяйва Землі. Завдяки неймовірній чутливості Вебба астрономи тепер можуть детальніше вивчати ці вогні, щоб краще зрозуміти потужне магнітне середовище Юпітера.
Полярні сяйва виникають, коли потоки високоенергетичних частинок врізаються в атмосферу планети поблизу її магнітних полюсів, викликаючи світіння газів. На Землі ми знаємо їх як Північне та Південне сяйва — мерехтливі прояви, що виникають, коли частинки Сонця взаємодіють з верхніми шарами атмосфери, створюючи різнокольорові хвилі червоного, зеленого та фіолетового світла. Полярні сяйва Юпітера набагато інтенсивніші та енергійніші, підживлювані додатковими космічними силами.
Вулканічні супутники та магнітний джагернаут
Одна з головних відмінностей полягає в тому, що Юпітер не лише залежить від Сонця для своїх полярних сяйв. Його масивне магнітне поле також притягує заряджені частинки з навколишнього середовища, включаючи матеріал, викинутий у космос його супутником Іо. Відомий своїми вибуховими вулканами, Іо викидає частинки, які вириваються з-під гравітації Місяця та утворюють кільце навколо Юпітера. Коли ці та інші сонячні частинки захоплюються магнітним полем Юпітера, вони розганяються до надзвичайних швидкостей і стикаються з атмосферою планети, створюючи спалахи сяючого світла.
Тепер Вебб пропонує безпрецедентний погляд на ці події. Використовуючи свою камеру ближнього інфрачервоного діапазону (NIRCam), телескоп зафіксував нові дані 25 грудня 2023 року. Під керівництвом Джонатана Ніколса з Університету Лестера у Великій Британії дослідницька група виявила швидкозмінні особливості полярних сяйв Юпітера, що виявило рівень активності, який набагато динамічніший, ніж очікували вчені.
Мерехтіння за лічені секунди: шокуюче відкриття
«Який це був різдвяний подарунок – він мене просто вразив!» – поділився Ніколс. «Ми хотіли побачити, як швидко змінюються полярні сяйва, очікуючи, що вони будуть повільно з’являтися та зникати, можливо, протягом чверті години чи близько того. Замість цього ми спостерігали, як вся область полярного сяйва шипіла та тріщала світлом, іноді змінюючись щосекунди».
Зокрема, команда вивчала випромінювання тригідрокатіона (H3+), який може утворюватися під час полярних сяйв. Вони виявили, що це випромінювання набагато більш мінливе, ніж вважалося раніше. Спостереження допоможуть вченим краще зрозуміти, як нагріваються та охолоджуються верхні шари атмосфери Юпітера. Команда також виявила деякі незрозумілі спостереження у своїх даних.
Історія двох телескопів
«Що зробило ці спостереження ще особливішими, так це те, що ми також одночасно зробили знімки в ультрафіолетовому діапазоні за допомогою космічного телескопа NASA «Габбл», – додав Ніколс. «Дивним чином, найяскравіше світло, яке спостерігав Вебб, не мало реального аналога на знімках «Габбла». Це змусило нас чухати потилиці. Щоб створити комбінацію яскравості, яку бачили і Вебб, і Хаббл, нам потрібна комбінація великої кількості частинок дуже низької енергії, що потрапляють в атмосферу, що раніше вважалося неможливим. Ми досі не розуміємо, як це відбувається».
Що далі чекає на Джовіана Аврорас
Зараз команда планує вивчити цю розбіжність між даними Хаббла та Вебба, а також дослідити ширші наслідки для атмосфери Юпітера та космічного середовища. Вони також мають намір продовжити це дослідження, провівши більше спостережень Вебба, які вони зможуть порівняти з даними космічного апарату NASA Juno, щоб краще дослідити причину загадкового яскравого випромінювання. Ці результати були опубліковані сьогодні в журналі Nature Communications.
