Aurorat Jupiterin tulivuoren kuusta loistavat valoa sisätiloissaan

Masubi Plume on Io

Tulivuorenpuristin lähettää kaasua ja hiukkasia noin 60 mailin (100 kilometriä) aurinkokunnan vulkaanisesti aktiivisimman kappaleen Jupiterin kuun Io pinnan yläpuolelle. (Kuva: NASA/JPL/Arizonan yliopisto)

Jupiterin räjähtävän kuun Io pinnalla olevat valoisat aurinkokuvat ovat paljastaneet, että pieni satelliitti ei ehkä sisällä sisäistä magma -valtameriä, kuten aiemmat tutkimukset olivat ehdottaneet.

Uusi tutkimus, jossa käytetään Hubble -avaruusteleskoopin havaintoja, antaa vilauksen Ion aurinkovärien värähtelyihin, jotka ovat synkronoituja Jupiterin magneettikentän värähtelyjen kanssa lähellä kuuta. Mutta tutkimuksen kirjoittajat sanovat, että maanpinnan yläpuolella olevan magman valtameren pitäisi tukahduttaa nämä värähtelyt.

`` Tuloksemme osoittavat, että magma -valtameri ei voi olla läsnä, joten ne ovat ristiriidassa aiempien tulosten kanssa '', Lorenz Roth, planeetatieteilijä Ruotsin kuninkaallisessa teknologiainstituutissa ja uuden tutkimuksen kirjoittaja, kertoi demokratija.euille sähköpostitse. Tärkein syy on se, että 'näemme voimakkaita muutoksia auroraeissa, jotka eivät voi olla siellä, jos magma -valtameri on läsnä', hän sanoi. [Upeita valokuvia: Jupiterin vulkaaninen kuu Io]

Häikäisevät valot

Maapallolla häikäisevät aurorat - jotka tunnetaan myös nimellä pohjois- ja etelävalot - muodostuvat taivaalle, kun planeetan magneettikenttä kiihdyttää auringosta ladattuja hiukkasia ja törmää muiden planeetan ilmakehän hiukkasten kanssa. Kenttäviivat reitittävät hiukkaset napoihin, missä ne vuorovaikutuksessa ilmakehän kanssa luovat taivaan erilaisia ​​värejä.

Mutta Jupiterin magneettikenttä suojaa kuunsa auringon vaikutuksilta ja estää varautuneet aurinkohiukkaset satelliiteiltaan samalla tavalla kuin maapallon magneettikenttä suojaa planeettamme tietyiltä aurinkosäteilyiltä. Sen sijaan Io: n aurorat tulevat varautuneista hiukkasista, jotka virtaavat itse kaasujättilästä. Ja toisin kuin maapallolla, aurorat loistavat kuun päiväntasaajan yläpuolella sen napojen sijaan. Jupiterin 10 tunnin pyörimisjakson aikana Io: ta iskevien varautuneiden hiukkasten määrä vaihtelee.

'Ion aurinkot ovat aina läsnä, ja se muuttaa jatkuvasti kirkkautta, noin 50 prosenttia, Jupiterin kiertokauden aikana', Roth sanoi. 'Mutta se on aina siellä.'

Useiden Io -lentojen aikana 1990 -luvulla NASAn Galileo -avaruusalus mitasi kuun magneettikentän. Näiden havaintojen perusteella tiedemiehet päättivät, että kuoren alla pyörivä magma -valtameri todennäköisesti muodosti tämän kentän. (Varautuneiden hiukkasten kierto muodostaa sähkövirran ja magneettikentän, kuten tässä tapauksessa Maan ydin .) Mutta avaruusaluksen mittaukset tehtiin Jupiterin eri pyörimispisteissä, eivätkä ne ehkä ole paljastaneet, kuinka paljon planeetalla oli vaikutusta kuun magneettikenttään.

'Näitä mittauksia on erittäin vaikea tulkita, ja magma -valtameren olemassaolo on vain yksi mahdollinen selitys', Roth sanoi. 'Mutta mielestämme se ei ole ainoa.'

Kääntämällä Hubble -kaukoputken Io -suuntaa kohti, Roth ja hänen kollegansa vangitsivat auroraa täydellä Jupiter -kiertokierroksella viidellä kiertorajalla vuoden 2013 lopussa ja vuoden 2014 alussa. Maata kiertävä Hubble sijaitsee 390 miljoonasta 576 miljoonaan 925 miljoonaan kilometriin) Jupiterista. Etäisyydestään huolimatta laite tarjosi laajemman ja yksityiskohtaisemman kuvan Io: sta ultraviolettivalossa kuin Galileo -avaruusalus pystyi saamaan.

Tiimi käytti auroraa Ion magneettikentän jäljittämiseen ja havaitsi, että hohtavan hiukkasen värähtelevät synkronoituna synkronoidusti Io: n magneettikentän kanssa magma -valtameren virtausten sijaan. Jos Io ylpeili magma -valtamerellä, simulaatiot viittaavat siihen, että Jupiterin magneettikentän vaihtelut lähellä Ioa olisivat paljon pienempiä kuin Hubble havaitsi.

'Sähköä johtavan magma -valtameren pitäisi tukahduttaa muutokset [jotka aiheuttavat aurinkokuntia], mutta niiden havaitaan olevan läsnä ja vahvoja', Roth sanoi.

Tulivuoret Io: ssa

Yksi Jupiterin neljästä suurimmasta Galilean satelliitista, Io, on peitetty 150 tunnetulla tulivuoren kuumat paikat . Valtavat pöly- ja kaasusumut räjähtävät pinnalta ja ulottuvat avaruuteen.

Still -kuva NASA: n ottamasta Io -elokuvasta

NASA: n Cassini -tehtävän ottama Io -elokuvan still -kuva paljastaa sen kirkkaat kohdat ja muuttuvat aurinkot päiväntasaajan ympärillä.(Kuva: NASA)

Vaikka uudet tulokset viittaavat siihen, että maailmanlaajuinen magma -valtameri ei näytä olevan kuun kuoren alla, tämä magma voi silti maata hajallaan olevissa taskuissa, Roth sanoi. Jupiterin vuoroveden synnyttämä Io: n lämmön sulama kivi voisi saada tulivuoret voimaan, Roth totesi.

Uuden tutkimuksen perusteella Ion sula rautaydin voi olla suurempi kuin tutkijat aiemmin arvioivat. Rothin mukaan painovoimamittaukset asettavat ytimen 37-52 prosenttiin kuun säteestä, kun taas uudet tulokset arvioivat sen olevan 38-68 prosenttia. Hän sanoi, että ydin, joka ulottuu 40-50 prosenttia säteestä - lähes puolet kuusta - toimisi hyvin kaikkien nykyisten teorioiden ja mittausten kanssa.

'Tämä suhteellinen ytimen koko on suurempi kuin useimmissa muissa kappaleissa', hän sanoi, vaikka hän huomautti, että ytimen koko riippuu kunkin kohteen yksilöllisestä muodostumisprosessista.

the

Galon avaruusaluksen paljastamat Ion aurinkot loistavat päiväntasaajansa ympärillä vuorovaikutuksen ansiosta Jupiterin kanssa. Ilmakehässä törmäävät varautuneet hiukkaset tuottavat punaisen ja vihreän hehkun, kun taas sininen valo tulee tulivuorista.(Kuva: NASA/JPL/Arizonan yliopisto)

Roth sanoi, että hän uskoo uusien tulosten riittävän kiistävän magma -valtameren teorian. Hän lisäsi, että omistettu Io -tehtävä voisi paljastaa, onko kuun aamuruskoilla hienoja rakenteita, kuten kaaria tai viivoja, vai onko se vain hajanainen hehku.

Mutta Ion magneettikentän palapeli ei ole täysin ratkaistu. Vaikka uudet mittaukset paljastavat, että magma -valtameri ei ole kuun kuoren alla, ne eivät ratkaise täysin aiempia havaintoja.

Rothin ja hänen kollegoidensa käyttämä tekniikka keskittyi Io: n sähkönjohtavuuteen. Se tarkoittaa, että kuun magneettikenttään täytyy vaikuttaa jotain muuta.

`` Tarvitsemme nyt mallin, joka voi selittää sekä Galileon in situ -mittaukset magneettikentästä että HST: n (Hubble -avaruusteleskooppi) kaukokartoitushavainnot auringosta - magma -valtameren kanssa tai ilman ', Roth sanoi.

Tulokset julkaistiin Journal of Geophysical Research: Avaruusfysiikka .

Seuraa Nola Taylor Reddiä Twitterissä @NolaTRedd tai Google+ . Seuraa meitä osoitteessa @Spacedotcom , Facebook tai Google+ . Alunperin julkaistu demokratija.eu .