Nya resultat från instrumentet Ultraviolet Spectrograph på NASA:s Juno-uppdrag avslöjar för första gången födelsen av norrskens gryningsstormar - den tidiga morgonen som är unik för Jupiters spektakulära norrsken. Dessa enorma, övergående ljusvisningar förekommer vid båda jovianska polerna och hade tidigare endast observerats av markbaserade och jordomloppsobservatorier, särskilt NASA:s Hubble Space Telescope. Resultaten av denna studie publicerades den 16 mars i tidskriften AGU avancerar .

Först upptäcktes av Hubbles svaga objektkamera 1994, gryningsstormar består av kortlivade men intensiva ljusare och breddningar av Jupiters huvudsakliga norrskens-oval – en avlång ljusridå som omger båda polerna – nära där atmosfären kommer fram ur mörkret i regionen tidigt på morgonen. Före Juno, observationer av joviansk ultraviolett norrsken hade endast erbjudit sidovyer, döljer allt som händer på planetens nattsida.

"Att observera Jupiters norrsken från jorden tillåter dig inte att se bortom lemmen, in i nattsidan av Jupiters poler. Utforskningar av andra rymdfarkoster – Voyager, Galileo, Cassini – hände från relativt stora avstånd och flög inte över polerna, så de kunde inte se hela bilden, sa Bertrand Bonfond, en forskare från University of Liège i Belgien och huvudförfattare till studien. "Det är därför Juno-datan är en riktig spelväxlare, ger oss en bättre förståelse för vad som händer på kvällen, där gryningsstormarna föds."

Forskare fann att gryningsstormar föds på gasjättens nattsida. När planeten roterar, den snart gryningsstormen roterar med sig in i dagsidan, där dessa komplexa och intensivt ljusa norrskensdrag blir ännu mer lysande, sänder ut allt från hundratals till tusentals gigawatt ultraviolett ljus i rymden. Hoppet i ljusstyrka antyder att gryningsstormar dumpar minst 10 gånger mer energi i Jupiters övre atmosfär än typiska norrsken.

"När vi tittade på hela sekvensen av gryningsstormen, vi kunde inte låta bli att lägga märke till att de är väldigt lika en typ av jordnära norrsken som kallas substormar, " sa Zhonghua Yao, medförfattare till studien vid universitetet i Liège."

Substormar är resultatet av korta störningar i jordens magnetosfär - det område i rymden som kontrolleras av planetens magnetfält - som frigör energi högt upp i planetens jonosfär. Likheten mellan terrestra och jovianska substormar är förvånande eftersom magnetosfärerna på Jupiter och jorden är radikalt olika. På jorden, magnetosfären styrs i huvudsak av samverkan mellan solvinden – strömmen av laddade partiklar som strömmar från solen – med jordens magnetfält. Jupiters magnetosfär är mestadels befolkad av partiklar som flyr från vulkanmånen Io, som sedan joniseras och fångas runt gasjätten via dess magnetfält.

Dessa nya rön gör det möjligt för forskare att ytterligare studera skillnaderna och likheterna som driver bildandet av norrsken, ger en bättre förståelse för hur dessa vackraste planetfenomen uppstår på världar både inom vårt solsystem och utanför.

"Den kraft som Jupiter besitter är fantastisk. Energin i dessa grynings norrsken är ännu ett exempel på hur kraftfull denna jätteplanet verkligen är, sa Scott Bolton, chefsutredare för Juno från Southwest Research Institute i San Antonio. "Avslöjanden av gryningsstormen är en annan överraskning från Juno-uppdraget, som hela tiden skriver om boken om hur en jätteplanet fungerar. Med NASAs senaste uppdragsförlängning, vi ser fram emot många fler nya insikter och upptäckter."