Daleko stąd, za pasem planetoid sonda Galileo spędziła 8 lat, orbitując wokół majestatycznego Jowisza. W trakcie swojej misji niewielki satelita dostarczył astronomom wielu informacji na temat księżyców gazowego olbrzyma. Zajmował się między innymi badaniem pola magnetycznego Ganimedesa. Choć misja zakończyła się w 2003 roku, niedawno na nowo poddane analizie zostały dane pochodzące z pierwszego przelotu sondy w pobliżu księżyca i mogą pomóc naukowcom lepiej zrozumieć wyjątkowe warunki panujące na Ganimedesie, jak na przykład jego niezwykle jasne zorze.
Obraz przedstawia Jowisza oraz Ganimedesa, na którym występują zorze.
Zacznijmy jednak od początku. Gdy w 1996 roku sonda Galileo dotarła do Jowisza, odkryto, że jego księżyc Ganimedes posiadał własne pole magnetyczne. Było to dla naukowców zaskoczeniem, gdyż nie podejrzewano wcześniej, że księżyce mogą posiadać własne pola. Między 1996 a 2000 rokiem Galileo zaliczył sześć przelotów w pobliżu tego ciała, podczas których mierzył właściwości jego magnetosfery, takie jak gęstość, temperaturę lub kierunek ruchu plazmy przemieszczającej się w otoczeniu księżyca.
Wiemy obecnie, że ziemskie pole magnetyczne jest kluczowym czynnikiem umożliwiającym istnienie życia na niebieskiej planecie, ponieważ chroni nas przed szkodliwym promieniowaniem pochodzącym ze Słońca. Prawdopodobnie była ona również odpowiedzialna za samo powstanie organizmów, gdyż silne promieniowanie mogłoby osłabić atmosferę już na początku. Badanie magnetosfer ciał Układu Słonecznego pomoże naukowcom zarówno lepiej poznać fizyczne procesy kształtujące magnetyczne otoczenie naszej planety, jak i zrozumieć atmosfery innych obiektów przyjaznych życiu.
Kształt magnetosfery zależy zazwyczaj od wpływu wiatru słonecznego. W przypadku Ganimedesa, który otoczony jest przez pole magnetyczne Jowisza chroniące go przed strumieniem plazmy, forma magnetosfery jest wyjątkowa – wydłużona, skierowana wzdłuż jego orbity.
Gdy sonda Galileo przelatywała w pobliżu tego księżyca, była także nieprzerwanie bombardowana wysokoenergetycznymi cząstkami. Cząsteczki plazmy przyspieszane przez magnetosferę Jowisza opadają na bieguny Ganimedesa, gdzie jego pole magnetyczne kieruje je w stronę powierzchni.
Niewielki obiekt może się pochwalić własnymi zorzami polarnymi. Źródłem wywołujących je cząstek nie jest jednak wiatr Słoneczny, lecz skupiska plazmy otaczające gazowego olbrzyma. Podczas pierwszego zbliżenia sondy do księżyca Jowisza, znalazła się ona tuż nad regionem powstawania zórz, czego dowodem są zarejestrowane przez instrumenty jony opadające z tego obszaru na powierzchnię czapy polarnej. Porównując miejsce, w którym zaobserwowano opadające jony z danymi Kosmicznego Teleskopu Hubble’a, naukowcy byli w stanie ustalić dokładne położenie strefy zorzy. Jest to kolejny krok do rozwiązania wielu tajemnic Ganimedesa.
Sonda Galileo znalazła się również w samym środku bardzo wybuchowego zdarzenia, które wywołane zostało przez splątanie i rozerwanie linii pola magnetycznego. Takie zjawisko nosi nazwę rekoneksji magnetycznej i występuje w magnetosferze wielu ciał. Po raz pierwszy satelita zaobserwował silne strumienie plazmy przemieszczające się między Jowiszem i jego księżycem z powodu rekoneksji magnetycznej, która zaszła pomiędzy polami magnetycznymi tych dwóch obiektów. Naukowcy sądzą, że ta „pompa plazmowa” odpowiedzialna jest za ponadprzeciętnie jasne zorze na Ganimedesie.
Dalsze analiza danych zebranych przez detektor plazmy z misji Galileo może dostarczyć nowych informacji na temat podpowierzchniowych zbiorników wodnych na księżycu Jowisza, których istnienie zostało przewidziane na podstawie danych nie tylko z sondy, ale również z Kosmicznego Teleskopu Hubble’a.
