Астрономи виявили, що аврори на видимих довжинах хвиль з'являються на всіх чотирьох найбільших супутниках Юпітера: Іо, Європі, Ганімеді та Каллісто.
Використовуючи Ешелевий спектрометр з високою роздільною здатністю (HIRES) Обсерваторії Кека на Гаваях, а також спектрографи з високою роздільною здатністю Великого бінокулярного телескопа та Обсерваторії Апач-Пойнт, команда під керівництвом фахівців Калтеха та Бостонського університету спостерігала за супутниками в тіні Юпітера, щоб їхні слабкі аврори, викликані сильним магнітним полем газового гіганта, можна було помітити без конкуренції з боку яскравого сонячного світла, відбитого від їхньої поверхні.
"Ці спостереження складні, оскільки в тіні Юпітера супутники майже невидимі. Світло, що випромінюється їхніми слабкими аврорами, є єдиним підтвердженням того, що ми взагалі спрямували телескоп у потрібне місце", - каже Кетрін де Клір, професорка Калтеха та провідна авторка однієї з двох нових наукових статей, які були опубліковані в The Planetary Science Journal й описують це відкриття.
На всіх чотирьох галілеєвих супутниках спостерігається та сама киснева аврора, яку ми бачимо в небі поблизу полюсів Землі, але гази на місяцях Юпітера набагато тонші, що дає змогу світитися глибоким червоним кольором майже у 15 разів яскравіше, ніж звичне зелене світло.
На Європі та Ганімеді кисень також світиться в інфрачервоних хвилях, трохи червоніших, ніж може бачити людське око, - це перше явище, спостережуване в атмосфері тіла, відмінного від Землі.
На Іо, найвнутрішнішому супутнику Юпітера, вулканічні шлейфи газу й пилу мають величезні розміри, досягаючи сотень кілометрів у висоту. Ці шлейфи містять солі, такі як хлорид натрію й хлорид калію, під час розпаду яких утворюються додаткові кольори. Натрій надає аврорі Іо таке ж жовто-помаранчеве світіння, яке ми бачимо в міських ліхтарях. Нові вимірювання також показують калієву аврору на Іо в інфрачервоному світлі, яка раніше ніде не була виявлена.
"Яскравість різних кольорів аврори говорить нам про те, з чого, найімовірніше, складаються атмосфери цих супутників", - сказав де Клір. "Ми виявили, що молекулярний кисень, подібно до того, чим ми дихаємо тут, на Землі, найімовірніше, є основним компонентом атмосфер крижаних супутників".
Нові вимірювання показують мінімальні докази наявності води, що підігріває активні наукові дебати про те, чи є в атмосферах супутників Юпітера значна кількість водяної пари. Наразі вважається, що три зовнішні галілеєві супутники Юпітера містять океани рідкої води під своїми товстими крижаними поверхнями, і є попередні докази того, що вода в атмосфері Європи може іноді надходити з її океану або рідких резервуарів усередині її крижаної оболонки.
Оскільки сильне магнітне поле Юпітера нахилене, аврори на цих супутниках змінюють свою яскравість у міру обертання планети. Крім того, атмосфери можуть реагувати на швидкий перехід від теплого сонячного світла до холодної тіні Юпітера.
"Натрій на Іо стає дуже тьмяним протягом 15 хвилин після входу в тінь Юпітера, але йому потрібно кілька годин, щоб відновитися після виходу на сонячне світло", - пояснює Карл Шмідт, професор астрономії Бостонського університету й провідний автор другої статті. "Ці нові характеристики дуже важливі для розуміння хімії атмосфери Іо. Чудово, що затемнення Юпітера дають можливість провести природний експеримент, щоб дізнатися, як сонячне світло впливає на його атмосферу".
Нові типи аврори на чотирьох супутниках додають захопливого аспекту до того, що і так є золотим століттям для любителів Юпітера завдяки місії Juno та космічному телескопу Джеймса Вебба. Якщо вам пощастило побачити аврору тут, на Землі, задумайтеся, наскільки дивовижним могло б здатися це видовище, якби ви дивилися вгору з одного з місяців Юпітера.
Перша стаття про це дослідження під керівництвом де Кліра називається "Оптичні аврори Європи, Ганімеда і Каллісто". Друга робота під керівництвом Шмідта називається "Оптичні аврори Іо в тіні Юпітера".
На русском языке
Коментарі
Дописати коментар