В тени Юпитера удалось увидеть новые авроры на его 4 крупнейших спутниках

https://amzek.blogspot.com/2023/02/blog-post_19.html

Одно из самых удивительных природных чудес Земли - северное сияние, или аврора - волны нежных цветов, которые появляются в небе над полярными областями, когда энергичные частицы Солнца взаимодействуют с магнитным полем нашей планеты. Но Земля - не единственная планета, на которой они наблюдаются, поскольку сильные магнитные поля таких планет, как Юпитер и Сатурн, означают, что авроры наблюдаются и там.

Однако авроры наблюдаются не только на планетах, но и на четырех крупнейших спутниках Юпитера: Ио, Европе, Ганимеде и Каллисто.

Недавно астрономам с помощью Обсерватории У. М. Кека на Гавайях удалось увидеть слабые авроры на этих лунах, когда они находились в тени Юпитера.

Исследование опубликовано в двух статьях в журнале The Planetary Science Journal.

"Такие наблюдения сложны, поскольку в тени Юпитера его луны почти невидимы", - говорится в заявлении одного из ведущих исследователей, Кэтрин де Клир из Калифорнийского технического университета. "Свет, излучаемый их слабыми аврорами, является единственным подтверждением того, что мы вообще направили телескоп в нужное место".

Различные цвета аврор создаются различными элементами, и исследователи смогли увидеть несколько зеленых аврор, созданных кислородом, похожих на те, которые мы видим у себя на планете. Но при низких концентрациях кислород создает красные авроры, и поскольку атмосфера этих спутников чрезвычайно разрежена, они показывают авроры, которые в 15 раз краснее, чем зеленее.

А на Ио, из вулканов которой выходят шлейфы хлорида натрия и хлорида калия, авроры могут иметь желто-оранжевый цвет.

"Яркость различных цветов авроры говорит нам о том, из чего, вероятнее всего, состоят атмосферы этих лун", - сказала де Клир. "Мы обнаружили, что молекулярный кислород, подобно тому, чем мы дышим здесь, на Земле, вероятно, является основной составляющей атмосферы ледяных лун".

Поскольку сияния возникают, когда частицы от Солнца взаимодействуют с магнитосферой, можно было бы ожидать, что для таких явлений спутнику понадобится собственное магнитное поле. Но три из рассмотренных спутников - кроме Ганимеда - не имеют собственных магнитных полей. Однако магнитное поле Юпитера настолько мощное, что его влияние распространяется и на его луны.

Магнитное поле Юпитера также неравномерно, поэтому поле на лунах меняется во время вращения планеты, а это означает, что яркость их аврор меняется со временем.

Еще один способ, как может измениться аврора, - это нагрев или охлаждение атмосферы при выходе или входе в тень Юпитера, эффект, который наблюдался на Ио.

"Натрий Ио становится очень тусклым в течение 15 минут после входа в тень Юпитера, но ему требуется несколько часов, чтобы восстановиться после выхода на солнечный свет", - сказал другой ведущий исследователь, Карл Шмидт из Бостонского университета. "Эти новые характеристики очень важны для понимания химии атмосферы Ио. Замечательно, что затмения Юпитера дают возможность провести естественный эксперимент, чтобы узнать, как солнечный свет влияет на его атмосферу".