Aurora iš Jupiterio ugnikalnio mėnulio šviečia šviesa jo viduje

Masubi Plume on Io

Vulkaninis plunksnas išskiria dujas ir daleles apie 60 mylių (100 kilometrų) virš Jupiterio mėnulio Io, labiausiai vulkaniškai aktyviausio Saulės sistemos kūno, paviršiaus. (Vaizdo kreditas: NASA/JPL/Arizonos universitetas)





Šviečiančios auros ant sprogstamo Jupiterio mėnulio Io paviršiaus atskleidė, kad mažame palydovui gali nebūti vidinio magmos vandenyno, kaip buvo pasiūlyta ankstesniuose tyrimuose.

Naujas tyrimas, kuriame naudojami Hablo kosminio teleskopo stebėjimai, leidžia pažvelgti į Io aurų svyravimus, kurie yra sinchronizuojami su Jupiterio magnetinio lauko virpesiais netoli mėnulio. Tačiau tyrimo autoriai teigia, kad požeminis magmos vandenynas turėtų slopinti tuos svyravimus.

„Mūsų rezultatai rodo, kad magmos vandenyno negali būti, todėl jie prieštarauja ankstesniems rezultatams“, - „guesswhozoo.com“ el. Pagrindinė priežastis yra ta, kad „matome stiprius aurorų pokyčius, kurių negali būti, jei yra magmos vandenynas“, - sakė jis. [Nuostabios nuotraukos: Jupiterio ugnikalnio mėnulis Io]



Akinančios šviesos

Žemėje akinančios auros, dar žinomos kaip šiaurinė ir pietinė šviesa, susidaro danguje, kai įkrautas saulės daleles pagreitina planetos magnetinis laukas ir susiduria su kitomis planetos atmosferos dalelėmis. Lauko linijos nukreipia daleles link polių, kur jos sąveikauja su atmosfera ir sukuria dangaus spalvų įvairovę.

Tačiau Jupiterio magnetinis laukas apsaugo savo mėnulius nuo saulės poveikio ir blokuoja įkrautas saulės daleles iš savo palydovų, nes Žemės magnetinis laukas apsaugo mūsų planetą nuo kai kurių saulės spindulių. Vietoj to, „Io“ auros kyla iš įkrautų dalelių, tekančių nuo paties dujų milžino. Ir kitaip nei Žemėje, auros šviečia virš mėnulio pusiaujo, o ne jo polių. Per 10 valandų Jupiterio sukimąsi įkrautų dalelių, krentančių į Io, kiekis kinta.

„Io auros visada yra, ir jis nuolat keičia ryškumą, apie 50 procentų, per Jupiterio sukimosi laikotarpį“, - sakė Rotas. 'Bet tai visada yra.'



Dešimtajame dešimtmetyje per kelis „Io“ skrydžius NASA erdvėlaivis „Galileo“ matavo Mėnulio magnetinį lauką. Remdamiesi šiais pastebėjimais, mokslininkai padarė išvadą, kad po pluta besisukantis magmos vandenynas greičiausiai sukėlė šį lauką. (Įkrautų dalelių cirkuliacija sukuria elektros srovę ir magnetinį lauką, kaip tai daroma Žemės šerdis .) Tačiau erdvėlaivio matavimai buvo atlikti įvairiuose Jupiterio sukimosi taškuose ir galbūt neatskleidė, kokią didelę įtaką planeta turėjo Mėnulio magnetiniam laukui.

„Šiuos matavimus labai sunku interpretuoti, o magmos vandenyno egzistavimas yra tik vienas galimas paaiškinimas“, - sakė Rotas. 'Bet mes manome, kad tai ne vienintelis'.

Pasukęs Hablo teleskopą link Io, Rotas ir jo kolegos užfiksavo aurorą per visą Jupiterio sukimąsi per penkias orbitas, padarytas 2013 m. Pabaigoje ir 2014 m. Pradžioje. Aplink Žemę skriejantis Hablas yra nuo 390 iki 576 mln. (620 mln. iki 925 milijonų kilometrų) nuo Jupiterio. Nepaisant atstumo, prietaisas suteikė išsamesnį ir išsamesnį Io vaizdą ultravioletinėje šviesoje, nei sugebėjo gauti erdvėlaivis „Galileo“.



Komanda naudojo aurorą, kad atsektų Io magnetinį lauką, ir nustatė, kad užuot sekusios magmos vandenyno sroves, mirgančios dalelės svyravo sinchroniškai su besikeičiančiu Jupiterio magnetiniu lauku Io. Jei Io pasigirtų magmos vandenynu, modeliavimas rodo, kad Jupiterio magnetinio lauko svyravimai netoli Io būtų daug mažesni, nei stebėjo Hablas.

„Elektrai laidus magmos vandenynas turėtų slopinti pokyčius [sukeliančius aurą], tačiau pastebima, kad jie yra ir yra stiprūs“, - sakė Rotas.

Ugnikalniai ant Io

Vienas iš keturių didžiausių Jupiterio Galilėjos palydovų, Io, yra padengtas 150 žinomų ugnikalnių židiniai . Iš paviršiaus sprogsta didžiuliai dulkių ir dujų srautai, besitęsiantys į kosmosą.

Kadras iš „Io“ filmo, paimtas NASA

Fotografija iš filmo „Io“, nufotografuota NASA „Cassini“ misijos, atskleidžia ryškias jo vietas ir besikeičiančias auroras aplink pusiaują.(Vaizdo kreditas: NASA)

Nors nauji rezultatai rodo, kad pasaulinis magmos vandenynas neatrodo po mėnulio pluta, ta magma vis tiek gali gulėti išsibarsčiusiose kišenėse, sakė Rotas. Uotas, ištirpęs karščio viduje Io, kurį sukėlė Jupiterio potvynis, gali sukelti ugnikalnius, pažymėjo Rotas.

Remiantis naujais tyrimais, Io išlydytos geležies šerdis gali būti didesnė nei anksčiau apskaičiuoti mokslininkai. Pasak Rotho, gravitacijos matavimai nustato branduolį nuo 37 iki 52 procentų mėnulio spindulio, o pagal naujus rezultatus jis yra nuo 38 iki 68 procentų. Jis sakė, kad šerdis, apimanti 40–50 procentų spindulio - beveik pusę mėnulio dydžio - gerai veiktų su visomis dabartinėmis teorijomis ir matavimais.

„Šis santykinis šerdies dydis yra didesnis nei daugumos kitų kūnų“, - sakė jis, nors pabrėžė, kad šerdies dydis priklauso nuo individualaus kiekvieno objekto formavimo proceso.

į

„Galio“ erdvėlaivio atskleistos Io auros spindi aplink pusiaują dėl sąveikos su Jupiteriu. Įkrautos dalelės, susidūrusios atmosferoje, sukelia raudoną ir žalią švytėjimą, o mėlyna šviesa sklinda iš ugnikalnių.(Vaizdo kreditas: NASA/JPL/Arizonos universitetas)

Rothas sakė manantis, kad nauji rezultatai pakankamai paneigia magmos vandenyno teoriją. Jis pridūrė, kad speciali „Io“ misija gali atskleisti, ar mėnulio auroroje yra smulkių struktūrų, tokių kaip lankai ar linijos, ar tai tiesiog išsklaidytas švytėjimas.

Tačiau Io magnetinio lauko galvosūkis nėra visiškai išspręstas. Nors nauji matavimai atskleidžia, kad magmos vandenynas nėra po mėnulio pluta, jie visiškai neišsprendžia ankstesnių stebėjimų.

Roth ir jo kolegų naudojama technika buvo orientuota į Io elektrinį laidumą. Tai reiškia, kad kažkas kitas turi turėti įtakos mėnulio magnetiniam laukui.

„Dabar mums reikia modelio, galinčio paaiškinti ir„ Galileo “magnetinio lauko matavimus in situ, ir HST [Hablo kosminio teleskopo] nuotolinio stebėjimo stebėjimus - su magma vandenynu arba be jo“, - sakė Rothas.

Rezultatai buvo paskelbti žurnale Geofizinių tyrimų žurnalas: Kosmoso fizika .

Sekite Nola Taylor Redd „Twitter“ @NolaTRedd arba „Google+“ . Sekite mus adresu @Spacedotcom , Facebook arba „Google+“ . Iš pradžių paskelbta guesswhozoo.com .