Jupiter heeft een krachtig magnetisch veld dat 20.000 keer sterker is dan dat van de aarde. Maar zijn de mechanismen die deze deeltjes van energie voorzien voor beide planeten hetzelfde? Nieuw onderzoek suggereert dat de magnetosferen van Jupiter en de aarde meer gemeen hebben dan eerder werd gedacht ...
Zoals eerder gemeld in Space Magazine, is er een mogelijke bron voor het magnetosferische 'sissen' dat protonen en elektronen in de Van Allen-gordels van de aarde van energie voorziet. De ontdekking dat laagfrequente "koor" -golven die zich door de hogere atmosfeer voortplanten, evolueren tot golven die kunnen interageren met geladen deeltjes, is significant omdat het helpt om een 40-jarig debat op te lossen over waar deze golven vandaan komen. Nu is de aard van de zeer energetische deeltjes van Jupiter die gevangen zitten in zijn sterke magnetische veld in twijfel getrokken.
Het Galileo-ruimtevaartuig (afgebeeld) gemeten radiogolfactiviteit in de magnetosfeer terwijl het gedurende acht jaar om de gasreus draaide. Volgens de wetenschappelijke samenwerking, waaronder onderzoekers van de British Antarctic Survey (BAS), University of California, Los Angeles (UCLA) en de University of Iowa (UI), kunnen vergelijkbare laagfrequente radiogolven verantwoordelijk zijn voor elektronenergie in het Joviaanse hoog energiedeeltjesriemen zoals in de terrestrische Van Allen Riemen.
Hoewel details over de bron van de 'koorgolven' van de aarde vaag zijn (we weten dat ze afkomstig zijn van buiten de plasmasfeer rondom de aarde en evolueren tot een radiogolf 'sissen' in de Van Allen-gordels), komt de bron van laagfrequente radiogolven rond Jupiter van de interacties tussen de maan Io en het Joviaanse magnetische veld.
“Op Jupiter worden de golven aangedreven door energie van vulkanen op de maan Io, gecombineerd met de snelle rotatie van de planeet - eens in de 10 uur. Vulkanische gassen worden geïoniseerd en door centrifugale kracht van de planeet weggeslingerd. Dit materiaal wordt vervangen door een inwaartse stroom van deeltjes die de golven opwekken die op hun beurt de elektronen versnellen.”- Dr. Richard Horne, hoofdauteur van onderzoek, British Antarctic Survey (BAS).
De interactie van de manen van Jupiter met zijn atmosfeer wordt benadrukt bij het analyseren van het patroon van de poolgebieden op de planeet. Omdat het magnetische veld zo sterk is op Jupiter, zijn er enorme gebieden met heldere emissie te zien in de UV-golflengten (afgebeelde top). Dit is emissie van enorme aurorale displays, aangezien zeer energetische deeltjes de magnetische flux naar beneden leiden en in wisselwerking staan met de atmosfeer van Jupiter (vergelijkbaar met de aurorale displays van de aarde, alleen veel groter). Er zijn een aantal vreemde patronen in de poolkroon - voetafdrukken van de Joviaanse manen, Io, Ganymedes en Europa. De manen zenden deeltjes uit die door het magnetische veld van de gasreus naar beneden naar Jupiter worden geleid. Deze voetafdrukken verschijnen als kleine plekjes in de poolgebieden van Jovia en roteren met de manen terwijl ze door de magnetosfeer gaan.
Veruit de sterkste invloed op de magnetosfeer van Jupiter, Io barst constant uit met materiaal en vuurt het door het Joviaanse magnetische veld. Dankzij Galileo-gegevens lijkt het erop dat deze snel draaiende maan laagfrequente radiogolven genereert, waardoor de hoogenergetische deeltjes die in Jupiter's plasma vastzitten, worden aangedreven door interacties van golf-deeltjes.
“Al meer dan 30 jaar werd gedacht dat de elektronen worden versneld als gevolg van transport naar Jupiter, maar nu laten we zien dat gyro-resonante golfversnelling een zeer belangrijke stap is die samenwerkt. ' - Dr. Horne
Deze resultaten zullen een enorme impact hebben op de weersvoorspellingen in de ruimte. Terwijl de zon uitbarst tijdens periodes van verhoogde zonneactiviteit (d.w.z. tijdens 'zonnemaximum'), is de reactie van de aardse plasmasfeer van cruciaal belang om de hoeveelheden schadelijke hoogenergetische deeltjes te begrijpen die ruimtemissies kunnen beïnvloeden, satellieten kunnen beschadigen en astronauten kunnen schaden. Door in de enorme magnetosfeer van Jupiter te kijken, kunnen we onze eigen magnetosfeer beter begrijpen en hopelijk de zonnestormvoorspellingen verbeteren.
Bron: British Antarctic Survey
