Jupiter hat ein starkes Magnetfeld, das 20.000 Mal stärker ist als das der Erde. Aber sind die Mechanismen, die diese Teilchen mit Energie versorgen, für beide Planeten gleich? Neue Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass die Magnetosphären von Jupiter und Erde möglicherweise mehr gemeinsam haben als bisher angenommen…
Wie bereits im Space Magazine berichtet, gibt es eine mögliche Quelle für das magnetosphärische „Zischen“, das Protonen und Elektronen in den Van-Allen-Gürteln der Erde mit Energie versorgt. Die Entdeckung, dass sich niederfrequente „Chorus“ -Wellen, die sich durch die obere Atmosphäre ausbreiten, zu Wellen entwickeln, die mit geladenen Teilchen interagieren können, ist insofern von Bedeutung, als sie eine 40-jährige Debatte darüber lösen, woher diese Wellen kommen. Nun wurde die Natur der hochenergetischen Teilchen des Jupiter, die in seinem starken Magnetfeld gefangen sind, in Frage gestellt.
Das Galileo-Raumschiff (abgebildet) die Radiowellenaktivität in der Magnetosphäre gemessen, als sie den Gasriesen über acht Jahre umkreiste. Laut der wissenschaftlichen Zusammenarbeit, an der Forscher des British Antarctic Survey (BAS), der University of California, Los Angeles (UCLA) und der University of Iowa (UI) beteiligt waren, könnten ähnliche niederfrequente Radiowellen für die Elektronenerregung im Jupiter-Hoch verantwortlich sein Energieteilchengürtel wie bei den terrestrischen Van-Allen-Gürteln.
Obwohl Details zur Quelle der „Chor“ -Wellen der Erde lückenhaft sind (wir wissen, dass sie außerhalb der die Erde umgebenden Plasmasphäre entstehen und sich innerhalb der Van-Allen-Gürtel zu einem „Zischen“ der Radiowelle entwickeln), kommt die Quelle der niederfrequenten Radiowellen um den Jupiter aus den Wechselwirkungen zwischen dem Mond Io und dem Jupiter-Magnetfeld.
“Auf dem Jupiter werden die Wellen durch Energie von Vulkanen auf dem Mond Io angetrieben, kombiniert mit der schnellen Rotation des Planeten - einmal alle 10 Stunden. Vulkangase werden ionisiert und durch Zentrifugalkraft vom Planeten weggeschleudert. Dieses Material wird durch einen nach innen gerichteten Partikelstrom ersetzt, der die Wellen anregt, die wiederum die Elektronen beschleunigen.”- Dr. Richard Horne, Hauptautor der Forschung, British Antarctic Survey (BAS).
Die Wechselwirkung von Jupiters Monden mit seiner Atmosphäre wird bei der Analyse des Musters der polaren Auroralregionen auf dem Planeten hervorgehoben. Da das Magnetfeld am Jupiter so stark ist, sind in den UV-Wellenlängen massive Bereiche mit heller Emission zu sehen (oben abgebildet). Dies ist eine Emission von riesigen Auroral-Displays, da hochenergetische Partikel den Magnetfluss ableiten und mit der Jupiter-Atmosphäre interagieren (ähnlich wie die Auroral-Displays der Erde, nur viel größer). Es gibt einige seltsame Muster in der auroralen „Krone“ - „Fußabdrücke“ der Jupiter-Monde Io, Ganymed und Europa. Die Monde emittieren Partikel, die vom Magnetfeld des Gasriesen auf den Jupiter gerichtet werden. Diese Fußabdrücke erscheinen als kleine Flecken in Jupiter-Polarregionen, die sich mit den Monden drehen, wenn sie durch die Magnetosphäre gehen.
Io ist bei weitem der stärkste Einfluss auf Jupiters Magnetosphäre und bricht ständig mit Material aus, das durch das Jupiter-Magnetfeld abgefeuert wird. Dank Galileo-Daten scheint dieser schnell umlaufende Mond niederfrequente Radiowellen zu erzeugen, die die in der Jupiter-Plasmasphäre eingeschlossenen hochenergetischen Partikel durch Wellen-Partikel-Wechselwirkungen antreiben.
“Seit mehr als 30 Jahren wurde angenommen, dass die Elektronen durch den Transport zum Jupiter beschleunigt werden. Jetzt zeigen wir, dass die Beschleunigung von Kreiselresonanzwellen ein sehr wichtiger Schritt ist, der zusammenwirkt. ” - Dr. Horne
Diese Ergebnisse werden einen großen Einfluss auf die Vorhersage des Weltraumwetters haben. Da die Sonne während Perioden erhöhter Sonnenaktivität (d. H. Während des „Sonnenmaximums“) ausbricht, ist die Reaktion der Erdplasmasphäre entscheidend für das Verständnis der Mengen schädlicher energiereicher Partikel, die Weltraummissionen beeinflussen, Satelliten beschädigen und Astronauten Schaden zufügen können. Ein Blick in die riesige Magnetosphäre von Jupiter hilft beim Verständnis unserer eigenen Magnetosphäre und verbessert hoffentlich die Vorhersagen von Sonnenstürmen.
Quelle: British Antarctic Survey
