Zdjęcie w tle: NASA

Krążąca wokół Jowisza sonda Juno nasłuchiwała przez długi czas strumieni elektronów, wyrzucanych przez wulkaniczny księżyc Jowisza – Io. Dzięki zgromadzonym przez Juno danym, naukowcy ustalili, co wywołuje silne emisje radiowe wewnątrz potężnego pola magnetycznego planety. Wyniki przeprowadzonych badań mogą też rzucić nieco światła na zachowanie pól magnetycznych nie tylko Jowisza, ale i innych gazowych olbrzymów.

Jowisz ma największe, najsilniejsze pole magnetyczne ze wszystkich planet w naszym Układzie Słonecznym – blisko źródła jest nawet 20 razy silniejsze niż ziemskie. Znajduje się pod stałym wpływem wiatru słonecznego – strumienia naładowanych elektrycznie cząsteczek. W zależności od jego siły, pole magnetyczne Jowisza może się rozciągać do 3,2 milionów kilometrów w stronę Słońca i ponad 965 milionów kilometrów w przeciwnym kierunku, aż poza orbitę Saturna. Jowisz ma kilka dużych księżyców, które orbitują wewnątrz tego potężnego pola magnetycznego – najbliższym planety jest Io. Uwięziona przez pływy grawitacyjne Jowisza i pozostałych dużych księżyców, Io podlega nieustannemu rozciąganiu i ściskaniu, co rozgrzewa jej wnętrze i powoduje wybuchy setek wulkanów na jej powierzchni.

Wulkany te w ciągu każdej sekundy wyrzucają w przestrzeń dookoła Jowisza tonę gazu i pyłu. Niektóre z cząsteczek rozdzielają się na naładowane elektrycznie jony i są natychmiast porywane przez pole magnetyczne Jowisza. Na swojej drodze, przyspieszając w kierunku biegunów, elektrony generują fale radiowe. Właśnie ich „słuchają” urządzenia na pokładzie Juno.

Naukowcy zidentyfikowali miejsca w polu magnetycznym Jowisza, w których powstaje sygnał radiowy. Może się to zdarzyć tylko tam, gdzie warunki – właściwa siła pola magnetycznego i zagęszczenie naładowanych elektrycznie cząstek – są odpowiednie, twierdzą naukowcy.

„Emisja radiowa jest prawdopodobnie stała, ale Juno musi się znaleźć we właściwym miejscu, by ją usłyszeć”, mówi Yasmida Martos z Centrum Lotów Kosmicznych im. Roberta H. Goddarda i Uniwersytetu Maryland. Fale radiowe rozprzestrzeniają się ze źródła jakby po ściankach pustego w środku stożka, kontrolowanego przez pole magnetyczne Jowisza. Juno odbiera sygnał tylko wtedy, gdy Jowisz, obracając się, obróci również ten stożek i jedna z jego „ścianek” przetnie się z orbitą sondy. Wygląda to podobnie do sytuacji, gdy stożek światła latarni morskiej tylko na moment oświetla statek na morzu.

Praca na temat tych badań, której Martos jest głównym autorem, została opublikowana w czerwcu 2020 roku w czasopiśmie Journal of Geophysical Research, Planets.

Dane z misji Juno pozwoliły naukowcom obliczyć, że energia cząstek wywołujących fale radiowe jest nawet 23 razy większa, niż wcześniej sądzono. Cząstki nie muszą też pochodzić z wulkanicznego księżyca Jowisza, Io. Mogą być częścią magnetosfery planety lub nawet pochodzić od Słońca, jako część wiatru słonecznego.

Autor

Matylda Kołomyjec