Aurorad Jupiteri vulkaanist Kuu paistavad selle sisemusse

Masubi Plume on Io

Vulkaaniline sulg paiskab gaasi ja osakesi umbes 60 miili (100 kilomeetrit) kõrgemale Päikesesüsteemi vulkaaniliselt aktiivsema keha Jupiteri kuu Io pinnast. (Pildikrediit: NASA/JPL/Arizona ülikool)



Helendavad aururid Jupiteri plahvatusohtliku kuu Io pinnal on näidanud, et väike satelliit ei pruugi sisaldada sisemist magmaookeani, nagu varasemad uuringud olid soovitanud.



Uus uuring, mis kasutab Hubble'i kosmoseteleskoobi vaatlusi, annab ülevaate Io aurikute võnkumistest, mis on sünkroonis kuu lähedal asuva Jupiteri magnetvälja võnkumistega. Kuid uuringu autorid ütlevad, et maa -alune magma ookean peaks need võnkumised maha suruma.

'Meie tulemused näitavad, et magmaookeani ei saa olla, seega on need vastuolus varasemate tulemustega,' ütles Rootsi Kuningliku Tehnoloogiainstituudi planeediteadlane ja uue uuringu autor Lorenz Roth e -posti teel demokratija.eu -ile. Peamine põhjus on see, et 'näeme aurorites tugevaid muutusi, mis ei saa olla olemas, kui on olemas magmaookean,' ütles ta. [Hämmastavad fotod: Jupiteri vulkaaniline kuu Io]

Pimestavad tuled



Maal tekivad taevasse pimestavad aurorad, mida tuntakse ka põhja- ja lõunatulena, kui planeedi magnetväli kiirendab päikesest laetud osakesi ja põrkub kokku teiste osakestega planeedi atmosfääris. Väljajooned suunavad osakesed pooluste poole, kus nad suhtlevad atmosfääriga, luues taevas erinevaid värve.

Kuid Jupiteri magnetväli kaitseb oma kuud päikese mõjude eest, blokeerides laetud päikeseosakesed oma satelliitidelt, kuna Maa magnetväli kaitseb meie planeeti teatud tüüpi päikesekiirguse eest. Selle asemel pärinevad Io aurud laetud osakestest, mis voolavad gaasigigandilt endalt maha. Ja erinevalt Maast säravad aurud pigem Kuu ekvaatoril, mitte selle poolustel. Jupiteri 10-tunnise pöörlemise jooksul varieerub Io-le löövate laetud osakeste hulk.

'Io aurud on alati olemas ja see muudab Jupiteri pöörlemisperioodi jooksul pidevalt heledust umbes 50 protsenti,' ütles Roth. 'Aga see on alati olemas.'



1990ndatel mitmete Io lendude ajal mõõtis NASA kosmoselaev Galileo Kuu magnetvälja. Nende tähelepanekute põhjal jõudsid teadlased järeldusele, et kooriku all möllav magmaookean tekitas suure tõenäosusega selle välja. (Laetud osakeste ringlus tekitab elektrivoolu ja magnetvälja, nagu on juhtum Maa tuum .) Kuid kosmoseaparaadi mõõtmised tehti Jupiteri pöörlemise erinevates punktides ja need ei pruugi avaldada, kui suurt mõju planeedil oli Kuu magnetväljale.

'Neid mõõtmisi on väga raske tõlgendada ja magmaookeani olemasolu on ainult üks võimalik seletus,' ütles Roth. 'Kuid me arvame, et see pole ainus.'

Pöörates Hubble'i teleskoobi Io poole, püüdsid Roth ja tema kolleegid aurora täis Jupiteri pöörlemisel viie orbiidi ümber, mis tehti 2013. aasta lõpus ja 2014. aasta alguses. Maa ümber tiirlev Hubble asub 390 miljonist 576 miljonini (620 miljonit) kuni 925 miljoni kilomeetrini) Jupiterist. Vaatamata kaugusele andis see instrument ultraviolettvalguses Io -le ulatuslikuma ja üksikasjalikuma ülevaate, kui kosmoselaev Galileo suutis saada.



Meeskond kasutas aurut Io magnetvälja jälgimiseks ja leidis, et selle asemel, et järgida magmaookeani hoovusi, säravad osakesed võnkusid sünkroonis Io muutuva magnetväljaga. Kui Io uhkeks magmaookeani, viitavad simulatsioonid sellele, et Jupiteri magnetvälja kõikumised Io lähedal oleksid palju väiksemad, kui Hubble täheldas.

'Elektrit juhtiv magma ookean peaks pärssima muutusi [mis põhjustavad auroore], kuid need on täheldatud ja tugevad,' ütles Roth.

Io vulkaanid

Üks Jupiteri neljast suurimast Galilea satelliidist Io on kaetud 150 teadaolevaga vulkaanilised levialad . Pinnalt plahvatavad tohutud tolmu- ja gaasipulgad, mis ulatuvad kosmosesse.

Kaader NASA filmitud Io filmist

NASA Cassini missiooni tehtud foto Io filmist näitab selle eredaid kohti ja muutuvaid aurorasid ekvaatoril.(Pildikrediit: NASA)

Kuigi uued tulemused viitavad sellele, et globaalne magmaookean ei paista kuukoore all olevat, võib see magma siiski hajutatud taskutes olla, ütles Roth. Roth märkis, et Io sees kuumuse käes sulanud kivim, mis on tekkinud Jupiteri loodete tõmbe tõttu, võib toita jõudu.

Uue uuringu põhjal võib Io sulatatud rauast tuum olla suurem kui teadlased varem hinnanud. Rothi sõnul asetavad gravitatsioonimõõtmised tuuma 37–52 protsendile Kuu raadiusest, uute tulemuste kohaselt on see 38–68 protsenti. Ta ütles, et tuum, mis ulatub 40–50 protsenti raadiusest - peaaegu poole Kuu suurusest - toimiks hästi kõigi praeguste teooriate ja mõõtmistega.

'See suhteline südamiku suurus on suurem kui enamiku teiste kehade puhul,' ütles ta, kuigi märkis, et südamiku suurus sõltub iga objekti individuaalsest moodustamisprotsessist.

the

Tänu Jupiteriga suhtlemisele säravad kosmoselaeva Galileo paljastatud Io aurorad ümber ekvaatori. Atmosfääris kokkupõrkavad laetud osakesed tekitavad punakasrohelise sära, samas kui sinine valgus pärineb vulkaanilistest sulgedest.(Pildikrediit: NASA/JPL/Arizona ülikool)

Roth ütles, et tema arvates lükkavad uued tulemused piisavalt ümber magma ookeani teooria. Ta lisas, et spetsiaalne Io -missioon võib paljastada, kas Kuu auroril on peened struktuurid, nagu kaared või jooned, või on see lihtsalt hajuv sära.

Kuid Io magnetvälja mõistatust pole täielikult lahendatud. Kuigi uued mõõtmised näitavad, et magmaookean ei asu kuukoore all, ei lahenda need varasemaid tähelepanekuid täielikult.

Rothi ja tema kolleegide kasutatav tehnika keskendus Io elektrijuhtivusele. See tähendab, et Kuu magnetvälja peab mõjutama midagi muud.

'Nüüd vajame mudelit, mis selgitab nii Galileo magnetvälja in situ mõõtmisi kui ka HST [Hubble'i kosmoseteleskoobi] kaugseire vaatlusi aurora kohta - koos magma ookeaniga või ilma,' ütles Roth.

Tulemused avaldati ajakirjas Geofüüsikaliste uuringute ajakiri: Kosmosefüüsika .

Jälgi Nola Taylor Reddit Twitteris @NolaTRedd või Google+ . Jälgi meid aadressil @Spacedotcom , Facebook või Google+ . Algselt avaldatud demokratija.eu .