Den SwRI-ledda ultravioletta spektrografen (UVS) som kretsar kring Jupiter ombord på NASA:s rymdfarkost Juno gjorde det möjligt för forskare att upptäcka svaga norrskensdrag som troligen utlösts av laddade partiklar som kommer från kanten av Jupiters massiva magnetosfär. denna händelse, visas i den falska färgserien av bilder inspelade med 30 sekunders mellanrum (röda paneler), visar de karakteristiskt ringliknande utsläppen, expanderar snabbt över tid. Kredit:NASA/SWRI/JPL-Caltech/SwRI/V. Nyans/G. R. Gladstone/B. Bonfond
Den SwRI-ledda ultravioletta spektrografen (UVS) som kretsar kring Jupiter ombord på NASA:s rymdfarkost Juno har upptäckt nya svaga norrsken, kännetecknas av ringliknande utsläpp, som expanderar snabbt över tid. SwRI-forskare fastställde att laddade partiklar som kom från kanten av Jupiters massiva magnetosfär utlöste dessa norrskensutsläpp.
"Vi tror att dessa nyupptäckta svaga ultravioletta särdrag härstammar miljontals mil bort från Jupiter, nära den jovianska magnetosfärens gräns mot solvinden, " sa Dr Vincent Hue, huvudförfattare till en artikel som godkänts av Journal of Geophysical Research :Rymdfysik. "Solvinden är en överljudsström av laddade partiklar som sänds ut av solen. När de når Jupiter, de interagerar med dess magnetosfär på ett sätt som fortfarande inte är väl förstått."
Både Jupiter och jorden har magnetfält som ger skydd mot solvinden. Ju starkare magnetfältet är, desto större magnetosfär. Jupiters magnetfält är 20, 000 gånger starkare än jordens och skapar en magnetosfär så stor att den börjar avleda solvinden 2-4 miljoner miles innan den når Jupiter.
"Trots decennier av observationer från jorden i kombination med många in-situ mätningar av rymdfarkoster, forskare förstår fortfarande inte helt vilken roll solvinden spelar för att dämpa Jupiters utsläpp av norrsken, " sa SwRI:s Dr Thomas Greathouse, en medförfattare till denna studie. "Jupiters magnetosfäriska dynamik, rörelsen av laddade partiklar inom dess magnetosfär, styrs till stor del av Jupiters 10 timmars rotation, den snabbaste i solsystemet. Solvindens roll diskuteras fortfarande."
Den SwRI-ledda ultravioletta spektrografen (UVS) som kretsar kring Jupiter ombord på NASA:s rymdfarkost Juno gjorde det möjligt för forskare att upptäcka svaga ringliknande norrsken, visas här i falsk färg som expanderar snabbt över tiden. Kredit:NASA/SWRI/JPL-Caltech/SwRI/V. Nyans/G. R. Gladstone
Ett av målen med Juno-uppdraget, nyligen godkänd av NASA för en förlängning till 2025, är att utforska Jupiters magnetosfär genom att mäta dess norrsken med UVS-instrumentet. Tidigare observationer med rymdteleskopet Hubble och Juno har gjort det möjligt för forskare att fastställa att de flesta av Jupiters kraftfulla norrsken genereras av interna processer, det är rörelsen av laddade partiklar i magnetosfären. Dock, vid flera tillfällen, UVS har upptäckt en svag typ av norrsken, kännetecknas av att ringar av utsläpp expanderar snabbt med tiden.
"Ringarnas placering på hög latitud indikerar att partiklarna som orsakar utsläppen kommer från den avlägsna jovianska magnetosfären, nära dess gräns mot solvinden, sa Bertrand Bonfond, en medförfattare till denna studie från Belgiens Liège University. I denna region, plasma från solvinden interagerar ofta med den jovianska plasman på ett sätt som tros bilda "Kelvin-Helmholtz"-instabiliteter. Dessa fenomen uppstår när det finns skjuvhastigheter, såsom vid gränsytan mellan två vätskor som rör sig med olika hastigheter. En annan potentiell kandidat för att producera ringarna är magnetiska återkopplingshändelser på dagen, där motsatt riktade jovianska och interplanetära magnetfält konvergerar, ordna om och återanslut.
Båda dessa processer tros generera partikelstrålar som kan färdas längs de jovianska magnetfältslinjerna, för att så småningom fälla ut och utlösa ringnorrorna på Jupiter.
"Även om denna studie inte drar slutsatser om vilka processer som producerar dessa egenskaper, Juno utökade uppdrag kommer att tillåta oss att fånga och studera fler av dessa svaga övergående händelser, " sa Hue.
