За близько 30 років дослідження Юпітера науковці змогли виявити у нього полярні сяйва. Воно утворюється, коли магнітне поле газового гіганта захоплює іони (атоми без електронів) після виверження вулканів на Іо, супутнику Юпітера. Іони прискорюються магнітним полем, прямуючи до полюсів, де й стають причиною виникнення полярного сяйва, а те є джерелом низькоенергетичного рентгенівського випромінювання. Але як утворюється високоенергетичне випромінювання, яке вдалося зафіксувати?
Цікаве за темою Космічний зонд NASA "почув" супутник Юпітера
Регіони високоенергетичного рентгенівського випромінювання на Юпітері / Фото NASA
Як утворюється високоенергетичне рентгенівське випромінювання
З прибуттям до системи Юпітера міжпланетної космічної станції (АМС) Juno ("Юнона"), вдалося дізнатися, що й електрони після виверження вулканів на Іо також захоплюються магнітним полем. Науковці припустили, що після прискорення та зіткнення з атмосферою газового гіганта, вони б стали джерелом високоенергетичного рентгенівського випромінювання.
Науковці вирішили перевірити, чи дані "Юнони" вірні. Апарат зафіксував електрони з Іо завдяки двом приладам:
- Jovian Aurora Distribution Experiment (JADE) – цей пристрій призначений досліджувати полярні сяйва газового гіганта. JADE має три детектори електронів та детектор позитивно заряджених частинок.
- Власне детектор позитивно заряджених частинок (Energetic Particle Detector, JEDI) став другим приладом, який допоміг виявити "слід" високоенергетичного рентгенівського випромінювання.
Завдяки тому, що астрономи "знали, де шукати", вдалося правильно зорієнтувати космічну обсерваторію NuSTAR, яка й підтвердила наявність відповідного випромінювання. Воно є випромінюванням з найвищою енергією серед планет Сонячної системи, окрім Землі. NuSTAR не здатен визначити джерело, де точно на Юпітері виникають промені, але здатен "побачити" регіон – і цей регіон збігається з північним та південними полюсами планети.
Цікаве за темою Що буде, якщо зіткнуться Юпітер та Сатурн
Як виникає випромінювання?
- Коли електрони, розігнані магнітним полем Юпітера до величезних швидкостей, врізаються в атмосферу, відбуваються їхнє зіткнення із зарядженими атомами.
- Електрони притягуються до атомів немов магніти.
- Це змушує електрони швидко сповільнюватись.
- Через різке зменшення швидкості відбувається втрата енергії у вигляді високоенергетичного рентгенівського випромінювання.