Alla paneler visas i en polär ortografisk projektion med paralleller och meridianer överplottade. (A) Ios fotavtryck på Jupiters sydpol, som sett den 1 september 2017 kl. 22:50. Huvudpunkten (bildens övre vänstra hörn) följs av en serie sekundära fläckar med regelbundet avstånd, som är alternerande i förskjutning över och under medianbanan (visas i blått). Den tunna blå bågen med prickar är sekvensen för de förutsagda Io -fotavtryckslägena, med prickar som visar sin position var 100:e sekund. Radianser är i mW m −2 sr −1 . (B) Som i (A), men visar en senare bild tagen 23:09. Huvudpunkten (indikerad med en blå pil) har en oval form, med en vinkelförskjutning från svansens genomsnittliga riktning (medianspåret). (C till E) Io-fotavtrycket i norra norrsken, observerades 20:43, 20:48 respektive 20:53 den 1 september 2017. Modellen visas inte i (C), (D), och (E) eftersom den ligger utanför det synliga området. De svartvita pixlarna [särskilt i (D)] är effekten av penetrerande strålning som påverkar detektorn. Kredit:(c) Vetenskap (2018). DOI:10.1126/science.aat1450
Ett team av forskare med medlemmar från Italien, USA och Belgien har upptäckt att två av Jupiters månar orsakar "fotspår" i planetens norrsken. I deras papper publicerad i tidskriften Vetenskap , forskarna beskriver vad de hittade och hur det hjälper till att bättre förstå både planeten och dess månar.
På jorden, som författarna noterar, ett norrsken ses som norr- eller södersken – bländande ljussken på natthimlen. Jupiter har också norrsken, men de orsakas av en annan process. Jupiter har en omgivande magnetosfär - plasma som bärs av planetens starka magnetfält. Laddade partiklar från magnetosfären träffar ibland planetens atmosfär, orsakar ljusshower liknande de vi ser här på jorden. Men de har något som vi inte har — fotspår från planetens månar. Dessa fotspår, forskarna förklarar, är störningar i ett norrsken som orsakas av närvaron av en måne – i det här fallet, av Io eller Ganymedes.
Forskarna hittade bevis för fotavtrycken när de studerade data som skickats tillbaka till jorden av NASA:s Juno-rymdsond. De upptäckte att när Io passerade nära Jupiter, det fick ett dubbelt spår av kruseln att dyka upp i en liten del av ett norrsken. Forskarna beskriver det som liknar en Von Kármán-virvel - en som strömmar i hundratals kilometer. Fotavtrycket försvinner när månen rör sig längre bort från planeten.
Gruppen hittade också ett fotavtryck skapat av Ganymedes, en plats i ett norrsken som, vid närmare syn, visade sig vara två fläckar – fotavtrycket delades på mitten. Forskarna kunde inte hitta en anledning till splittringen, men observera att Ganymedes är den enda månen som kretsar kring Jupiter som har sitt eget magnetfält. Detta, de föreslår, betyder att det fotavtryck som skapas av månen representerar växelverkan mellan två magnetosfärer.
Forskarna föreslår att lära sig mer om de fotspår som orsakas av Jupiters månar kommer att hjälpa till att förstå hur månarna interagerar med planeten och hur starka magnetiska krafter i en naturlig miljö interagerar. De noterar också att inget fotavtryck fanns på den plats som hade förutsetts, vilket indikerar att modeller byggda för att beskriva sådana händelser kommer att behöva justeras.
© 2018 Phys.org
