Οι επιστήμονες έχουν αποκτήσει νέα εικόνα για τη μοναδική πηγή ενέργειας για πολλές από τις αύρες του Δία, τις πιο θεαματικές και ενεργές αύρες στο Ηλιακό Σύστημα. Η εκτεταμένη παρακολούθηση του γιγάντιου πλανήτη με το Chandra X-ray Observatory της NASA εντόπισε την παρουσία πολύ φορτισμένων σωματιδίων που συντρίβουν στην ατμόσφαιρα πάνω από τους πόλους του.
Τα φάσματα ακτίνων Χ που μετρήθηκαν από τον Chandra έδειξαν ότι η ακουστική δραστηριότητα παρήχθη από ιόντα οξυγόνου και άλλα στοιχεία που απογυμνώθηκαν από τα περισσότερα από τα ηλεκτρόνια τους. Αυτό σημαίνει ότι αυτά τα σωματίδια επιταχύνθηκαν σε υψηλές ενέργειες σε ένα περιβάλλον πολλών εκατομμυρίων βολτ πάνω από τους πόλους του πλανήτη. Η παρουσία αυτών των ενεργητικών ιόντων δείχνει ότι η αιτία πολλών ωρών του Δία είναι διαφορετική από τις αύρες που παράγονται στη Γη ή τον Κρόνο.
"Το διαστημικό σκάφος δεν έχει εξερευνήσει την περιοχή πάνω από τους πόλους του Δία, οπότε οι παρατηρήσεις ακτίνων Χ παρέχουν έναν από τους λίγους τρόπους για την ανίχνευση αυτού του περιβάλλοντος", δήλωσε ο Ron Elsner του διαστημικού κέντρου Marshall Space της NASA στο Huntsville της Αλαμπάμα και επικεφαλής συγγραφέας πρόσφατα. δημοσίευσε έγγραφο που περιγράφει αυτά τα αποτελέσματα στο περιοδικό Geophysical Research. "Αυτά τα αποτελέσματα θα βοηθήσουν τους επιστήμονες να κατανοήσουν τον μηχανισμό για την παραγωγή ισχύος από τις αύρες του Δία, οι οποίοι είναι χίλιες φορές πιο ισχυροί από εκείνους στη Γη."
Απαιτούνται ηλεκτρικές τάσεις περίπου 10 εκατομμυρίων βολτ και ρεύματα 10 εκατομμυρίων ενισχυτών - εκατό φορές μεγαλύτερες από τις πιο ισχυρές αστραπές - για να εξηγήσουν τις παρατηρήσεις των ακτίνων Χ. Αυτές οι τάσεις εξηγούν επίσης την εκπομπή ραδιοφώνου από ενεργητικά ηλεκτρόνια που παρατηρούνται κοντά στο Δία από το διαστημικό σκάφος του Οδυσσέα.
Στη Γη, οι αύρες προκαλούνται από ηλιακές καταιγίδες ενεργητικών σωματιδίων, που διαταράσσουν το μαγνητικό πεδίο της Γης. Οι ριπές σωματιδίων από τον Ήλιο μπορούν επίσης να παράγουν αύρες στον Δία, αλλά σε αντίθεση με τη Γη, ο Δίας έχει έναν άλλο τρόπο παραγωγής αύρων. Η ταχεία περιστροφή του Δία, το έντονο μαγνητικό πεδίο και μια άφθονη πηγή σωματιδίων από το ηφαιστειακά ενεργό φεγγάρι του, Io, δημιουργούν μια τεράστια δεξαμενή ηλεκτρονίων και ιόντων. Αυτά τα φορτισμένα σωματίδια, παγιδευμένα στο μαγνητικό πεδίο του Δία, επιταχύνονται συνεχώς στην ατμόσφαιρα πάνω από τις πολικές περιοχές όπου συγκρούονται με αέρια για να παράγουν την αύρα, οι οποίες είναι σχεδόν πάντα ενεργές στον Δία.
Εάν τα σωματίδια που είναι υπεύθυνα για την αύρα προέρχονταν από τον Ήλιο, θα έπρεπε να συνοδεύονταν από μεγάλο αριθμό πρωτονίων, τα οποία θα παρήγαγαν έντονη υπεριώδη αύρα. Οι παρατηρήσεις υπεριώδους ακτινοβολίας Hubble που έγιναν κατά την περίοδο παρακολούθησης του Chandra έδειξαν σχετικά ασθενή φωτοβολίδα υπεριώδους. Τα συνδυασμένα δεδομένα Chandra και Hubble δείχνουν ότι αυτή η ακουστική δραστηριότητα προκλήθηκε από την επιτάχυνση των φορτισμένων ιόντων οξυγόνου και άλλων στοιχείων που παγιδεύτηκαν στο πολικό μαγνητικό πεδίο πολύ πάνω από την ατμόσφαιρα του Δία.
Ο Τσάντρα παρατήρησε τον Δία τον Φεβρουάριο του 2003 για τέσσερις περιστροφές του πλανήτη (περίπου 40 ώρες) κατά τη διάρκεια έντονης ακουστικής δραστηριότητας. Αυτές οι παρατηρήσεις Chandra, που ελήφθησαν με το Advanced CCD Imaging Spectrometer, συνοδεύτηκαν από μιάμιση ώρα παρατηρήσεων διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble σε υπεριώδη μήκη κύματος.
Η ερευνητική ομάδα περιελάμβανε επίσης τους Noe Lugaz, Hunter Waite και Tariq Majeed (University of Michigan, Ann Arbor), Thomas Cravens (University of Kansas, Lawrence), Randy Gladstone (Southwest Research Institute, San Antonio, Texas), Peter Ford (Massachusetts) Ινστιτούτο Τεχνολογίας, Cambridge), Denis Grodent (Πανεπιστήμιο της Λιέγης, Βέλγιο), Anil Bhardwaj (Marshall Space Flight Center) και Robert MacDowell και Michael Desch (Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md.)
Το Διαστημικό Κέντρο Πτήσης Marshall της NASA, Huntsville, Ala, διαχειρίζεται το πρόγραμμα Chandra για το Γραφείο Διαστημικής Επιστήμης της NASA στην Ουάσιγκτον. Η Northrop Grumman της Redondo Beach, Calif., Πρώην TRW, Inc., ήταν ο κύριος εργολάβος ανάπτυξης του παρατηρητηρίου. Το Αστεροφυσικό Παρατηρητήριο Smithsonian ελέγχει τη λειτουργία της επιστήμης και της πτήσης από το κέντρο ακτίνων Χ Chandra στο Cambridge, Mass.
Πρόσθετες πληροφορίες και εικόνες είναι διαθέσιμες στη διεύθυνση: http://chandra.harvard.edu και http://chandra.nasa.gov
Πρωτότυπη πηγή: Δελτίο ειδήσεων Chandra
