2018.09.07.

Három mágneses pólusa van a Jupiternek

A Juno űrszonda mérései, felvételei eddig is elkápráztatták mind a kutatókat, mind az érdeklődő és csak az óriásbolygó szépségét csodáló átlagembereket, most egy igen meglepő eredmény született a szonda adatai alapján. Amerikai kutatócsoport dolgozta fel a Jupiter mágneses mezejére vonatkozó adatokat, s szakemberek arra jutottak, hogy a gázóriásnak nem egy, hanem két déli mágneses pólusa van, vagyis összesen három mágneses pólussal rendelkezik.
Eddigi ismereteink alapján a stabil mágneses mezővel bíró bolygók szabályos dipólmágnesként működnek, vagyis egy északi és egy déli pólusa van a magnetoszférájuknak. A Juno első 8 átrepülése során végzett mágneses mérései azonban olyan részleteket tártak fel a Jupiter esetében, amelyek teljesen más képet festenek a bolygó mágnességéről: az északi és a déli mágneses pólusa neki is megvan, azonban van egy plusz pólus is, amelybe befutnak az erővonalak. Ez a bolygó egyenlítője közelében, de az északi féltekén helyezkedik el, azonban a polaritása déli. A bolygó mágneses erővonalait, térerősségét és irányát jelző 1991 különálló mérés alapján készítették el a magnetoszféra felszínre vetített modelljét, s ekkor tűnt fel, hogy az északi pólusból kiinduló erővonalak egy kötege nem a bolygó déli sarkánál lévő pólusba tart, hanem egy külön területen futnak össze. Persze számos „kóbor” erővonal van a rendes dipólmágnességet mutató helyzetekben, így a mi Földünk esetében is, a Jupiternél azonban a plusz, egyenlítő közeli csomósodásuk az, ami igencsak váratlan eredménynek számít.
Animációt is készítettek arról, hogy miként is festenek az erővonalak.

A kutatók a mágneses térerősség és polaritás ábrázolása alapján az extra csomópontot Nagy Kék Foltnak keresztelték el. A mágnességet keltő mélységi folyamatok modelljei alapján a Jupiter esetében nem a Földről ismert egyszerűbb dinamóelv működhet, hanem a belső szerkezetben lévő inhomogenitásnak köszönhetően annál komplexebb.

A kutatók elképzelése alapján a következők lehetnek a magyarázatok:

– A Jupiter dinamójához tartozó héj felső részére kicsapódhatott egy stabil héliumréteg, s ez instabillá teheti a mágneses mezőt, azonban ez nem ad teljes magyarázatot az anomáliára.

– A Jupiterben hatalmas (kb. 400 GPa) nyomáson fémes állapotúvá átváltozó hidrogén elektromos vezetőképességében a fémessé válás határvonalán bekövetkező hirtelen váltás kifejthet hasonló hatást, s ezen átmeneti régió modelljének egyik kimenete ad a mérésekben tapasztaltnak megfelelő mágnességet. A kutatók szerint ezért e lehetőséget érdemes tovább kutatni majd.

– A Jupiter magját (feltehetően) alkotó, vagy egykor alkotott kőzet és jég keveréke az ott uralkodó nyomáson és hőmérsékleten feloldódik a fémes hidrogénben, így a mag apránként elfogyhat(ott). A hidrogén azokon a pontokon, ahol oldott kőzet és jég keveredett bele, nagyobb sűrűségűvé vált. A Juno gravitációs mérései alapján a Jupiter magja részben vagy egészben feloldódhatott már e folyamatban, s így vannak a mélyben, nagyjából a bolygó sugarának feléig olyan területek, ahol egyenlőtlen eloszlású és összetételű ez az elegy. Ennél távolabb a bolygó középpontjától már kiegyenlített, kivéve ott, ahol a hélium kicsapódik.
Ha ezen elmélet és a mérések sugallta rétegződés fennáll a Jupiter mélyén, akkor a Jupiter dinamója annak függvényében működik, ahogy az oldott jeges-kőzetes hidrogénréteg és az ezeket nem tartalmazó külsőbb hidrogénréteg közti konvektív áramlások zajlanak. A külsőbb réteg valószínűleg erős konvektív áramlatokkal bír, hisz a bolygón mért hőáramlási adatok ezt jelzik, s ha a belső rétegben nincsenek konvektív áramlatok, akkor a dinamóhatás is csak e külső rétegben alakul ki. Azt azonban jelenleg nem tudjuk, hogy a belső réteg milyen konvektív tulajdonságú, így ennek a kérdése további lehetőségeket is felvet.

Nem teljesen kizárható, hogy azért ilyen a Jupiter mágneses mezeje, mert épp tetten értük pólusváltás közben, azonban ennek igencsak csekély az esélye, főként úgy, hogy a többi mérés alapján feltételezhető magyarázatok ésszerűen indokolják a furcsaságokat.

A kutatók úgy látják, hogy a Juno további mérései alapján majd közelebbi válasz születhet a különös dinamó viselkedésére is, amellyel az igen szokatlan mágneses mező okához is közelebb kerülhetünk.

A kutatás eredményét a Nature közölte szeptember 5-én. A teljes angol nyelvű cikk itt olvasható.

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

4.5/5 (2)

Értékelés

About the Author: