2019.04.09.

A napszél mélyen fűti a Jupiter légkörét

A napszél nagyenergiás részecskeáramának egy légkör se tud ellenállni, hatására sarki fények alakulnak ki, s a bolygó légkörének egyes rétegeit a részecskékből eredő energia felmelegíti. A Jupiter esetében ez a melegítő hatás mélyebben érinti a légkört, mint gondoltuk, egy most megjelent nemzetközi kutatás eredménye alapján a fűtés egészen a Jupiter sztratoszférájáig ér. A Jupiteren a sarki fények ultraibolya és röntgen tartományban alakulnak ki, az első pillantásokat a Voyager-1 űrszonda szemein keresztül vethettük rájuk 1979-ben, a legtöbb megfigyelést a Hubble űrteleszkópnak köszönhetjük azóta. Vannak azonban megfelelő földi teleszkópok is, amelyek segítenek megérteni az óriásbolygó légkörének e jelenségét és a hozzá kapcsolódó eseményeket. A Jupiter légkörét hasonló rétegekre osztjuk, mint a földit, egy kivétellel: a gázbolygónál hiányzik a mezoszféra. A sztratoszférája a látható felhőrétege felett 50km magasságban kezdődik és kb. 320km-ig tart, a témánkat illetően ez a légköri réteg játszik főszerepet.

2017-ben a japán működtetésű, de Hawaii-n telepített Subaru óriásteleszkóp segítségével 3 különböző alkalommal és több napon át végzett megfigyelések alapján dolgozott a kutatócsoport. A teleszkóp COMICS nevű (hűtött infravörös kamera és spektroszkóp) műszerével végeztek megfigyeléseket, s a 7,80 mikronos, metánra jellemző tartományban mérték a bolygó légkörének emisszióit. A méréseket olyan időszakokra ütemezték, amikor a Napból érkező plazma a számítások szerint várhatóan elérte a bolygót, így a beérkezés hatására kialakult változásokat tudták megfigyelni.
A metán (és már egyszerű szénhidrogének is) a Jupiter légkörének sztratoszférájában van, annak is az alsóbb részén. A megfigyelések ideje alatt a napszél beérkezésével párhuzamosan kialakult a bolygón a sarki fény, ez hasonlóan a földihez, a sarkok körüli ovális gyűrűben jelenik meg. A metán ugyanezeken a helyszíneken melegedett fel és szintén a napszél beérkezésére reagálva. A metán a napszél erősségével párhuzamos változást mutatott, mind az érintett terület nagysága, mind az alakja eltért. Az ionoszféra és a magnetoszféra kölcsönhatásainak köszönhetően egy „extra” metán-foltot is mértek a Jupiter sarkifény-ováljának alkonyi régiójában (azaz azon a területen, ahol a Jupiteren épp alkonyodik), ez is ugyanott jelentkezett, ahol maga a sarki fény is erősebbé vált. Ezt az alkonyi kifényesedést ismertük a Jupiter sarki fénye esetében, sőt, a Földön is van ugyanilyen jelenség. Az összhang a sarki fények és a metán emissziója közt arra utal, hogy az utóbbit ugyanúgy a beérkező és a magnetoszféra által irányított napszél okozza. Így viszont a napszél hatása a Jupiter légkörére sokkal mélyebb rétegekbe ér el, mint eddig gondolták a szakemberek.

A most tapasztaltak alapján úgy vélik, hogy hasonló jelenséget produkálhat bármely gyorsan forgó, Jupiter-szerű bolygó (exobolygó) is, így a felismerése majd a James Webb Űrteleszkóp felvételein segíthet beazonosítani ezeket a bolygókat is. Az anyacsillagukhoz közelebb keringő Jupiter-szerű bolygókon pedig a földinél több nagyságrenddel erősebb sarkifény-tevékenység is lehet, s nemcsak a sarkok környékét, hanem az egyenlítői vidékeket is érintheti.

A kutatásról a Nature Astronomy április 8-án számolt be.

Landy-Gyebnár Mónika
(További fordítások a szerzőtől facebookon:  Égen – Földön – Föld alatt)

Nincs még értékelés

Értékelés

About the Author: