Северное сияние — одно из красивейших явлений природы, возникающее из-за движения заряженных частиц солнечного ветра в магнитном поле. Это явление характерно не только для Земли, но и для Венеры, Марса, Урана и Нептуна. И новое исследование теперь доказывает, что другая планета испытывает потрясающее естественное световое представление.
Исследовательские группы из Бостонского университета, используя спектрометр высокого разрешения Эшелле обсерватории Кека (HIRES), а также спектрографы высокого разрешения на Большом бинокулярном телескопе и обсерватории Апач-Пойнт, обнаружили свидетельства полярных сияний на спутниках Юпитера - Ио, Ганимед, Каллисто. и Европа.
«Эти наблюдения сложны, потому что в тени Юпитера луны почти невидимы. Свет, излучаемый их слабыми полярными сияниями, является единственным подтверждением того, что мы вообще направили телескоп в нужное место», — говорит Кэтрин де Клеер, профессор Калифорнийского технологического института и ведущий автор. одной из двух новых научных статей.
Ученые отмечают необычный характер образования некоторых из этих полярных сияний. На трех из лун, за исключением Ганимеда, такие явления возможны из-за вулканических выбросов с поверхности Ио. Оказавшись в космосе, вещество в этих выбросах вступает в реакцию с солнечным светом. Затем уже облученные выбросы попадают в атмосферу других спутников, позволяя возникать полярным сияниям.
Однако ученые также отмечают, что из-за сильного гравитационного поля Юпитера и изменения температуры поверхности этих спутников полярные сияния могут менять свою яркость.
«Натрий Ио становится очень слабым в течение 15 минут после входа в тень Юпитера, но требуется несколько часов, чтобы восстановиться после выхода на солнечный свет», — объясняет Карл Шмидт, профессор астрономии Бостонского университета и ведущий автор второй статьи. «Эти новые характеристики действительно полезны для понимания химии атмосферы Ио. Затмения Юпитера представляют собой естественный эксперимент, позволяющий узнать, как солнечный свет влияет на его атмосферу».
Однако ученые добавляют, что состав газов в атмосфере Юпитера также важен. Именно этот фактор позволяет красному цвету в полярных сияниях спутников Юпитера быть в 15 раз ярче зеленого.
Оранжевый цвет полярных сияний на Ио обусловлен соединениями натрия, а малиновый свет, впервые описанный в новой статье, исходит от калия.
Обе статьи, «Оптические полярные сияния Ио в тени Юпитера» и «Оптические полярные сияния Европы, Ганимеда и Каллисто», были опубликованы в The Planetary Science Journal на этой неделе.
