Το μαγνητικό πεδίο του Δία έχει αλλάξει από τη δεκαετία του '70 και οι φυσικοί το έχουν αποδείξει.
Αυτό δεν είναι ακριβώς μια έκπληξη. Το μαγνητικό πεδίο της Γης, το μόνο πλανητικό πεδίο για το οποίο έχουμε καλές μετρήσεις, αλλάζει συνεχώς. Αλλά οι νέες πληροφορίες είναι σημαντικές, επειδή αυτές οι μικρές αλλαγές αποκαλύπτουν κρυφές λεπτομέρειες του εσωτερικού "δυναμό" ενός πλανήτη, του συστήματος που παράγει το μαγνητικό του πεδίο.
Σε μια δημοσίευση που δημοσιεύθηκε στις 20 Μαΐου στο περιοδικό Nature Astronomy, μια ομάδα ερευνητών εξέτασε δεδομένα μαγνητικού πεδίου από τέσσερις προηγούμενες αποστολές στον Δία (Pioneer 10, που έφτασαν στον Δία το 1973, το Pioneer 11, που έφθασε στον Δία το 1974, Voyager 1 έφτασε στον Δία το 1979 και ο Οδυσσέας, ο οποίος έφθασε στον Δία το 1992).
Συγκρίθηκαν τα στοιχεία αυτά με χάρτη του μαγνητικού πεδίου του πλανήτη που παρήγαγε το διαστημόπλοιο Juno, το οποίο διεξήγαγε τον πιο πρόσφατο και πιο διεξοδικό καθετήρα του γιγαντιαίου πλανήτη. Το 2016, ο Juno περιστρεφόταν πολύ κοντά στον Δία, περνώντας από τον πόλο στον πόλο, συγκεντρώνοντας λεπτομερή δεδομένα βαρυτικού και μαγνητικού πεδίου. Αυτό επέτρεψε στους ερευνητές να αναπτύξουν ένα λεπτομερές μοντέλο του μαγνητικού πεδίου του πλανήτη και μερικές λεπτομερείς θεωρίες για το πώς παράγεται.
Οι ερευνητές πίσω από αυτό το έγγραφο έδειξαν ότι τα δεδομένα από αυτούς τους τέσσερις παλαιότερους ανιχνευτές, αν και πιο περιορισμένα (το καθένα από αυτά απλώς κινούνταν από τον πλανήτη κάποτε), δεν εντάσσονταν στο μοντέλο του μαγνητικού πεδίου του Δία του 2016.
"Βρίσκοντας κάτι τόσο λεπτό όσο αυτές οι αλλαγές σε κάτι τόσο απέραντο όσο το μαγνητικό πεδίο του Δία ήταν μια πρόκληση", δήλωσε σε δήλωσή του η Kimee Moore, επιστήμονας του Juno στο Χάρβαρντ και κύριος συγγραφέας στο χαρτί. "Η ύπαρξη μιας βασικής γραμμής παρατηρήσεων κοντά σε τέσσερις δεκαετίες μας έδωσε αρκετά στοιχεία για να επιβεβαιώσουμε ότι το μαγνητικό πεδίο του Δία πράγματι αλλάζει με την πάροδο του χρόνου".
Μια πρόκληση: Οι ερευνητές ενδιαφέρονταν μόνο για αλλαγές στο εσωτερικό μαγνητικό πεδίο του Δία, αλλά ο πλανήτης έχει επίσης μαγνητισμό που προέρχεται από την ανώτερη ατμόσφαιρα του. Τα φορτισμένα σωματίδια από τις ηφαιστειακές εκρήξεις στο Io, το πιο πτητικό φεγγάρι του Δία, καταλήγουν στη μαγνητόσφαιρα και τη ιονόσφαιρα της Jovian (μια περιοχή φορτισμένων σωματιδίων στην εξωτερική επιφάνεια της ατμόσφαιρας του Δία) και μπορούν επίσης να αλλάξουν το μαγνητικό πεδίο. Αλλά οι ερευνητές ανέπτυξαν μεθόδους για να αφαιρέσουν αυτά τα αποτελέσματα από το σύνολο δεδομένων τους, αφήνοντάς τα με δεδομένα που βασίζονται σχεδόν αποκλειστικά στο εσωτερικό δυναμό του πλανήτη.
Έτσι λοιπόν η ερώτηση ήταν, τι προκάλεσε τις αλλαγές; Τι συμβαίνει στο δυναμό του Δία;
Οι ερευνητές εξέτασαν διάφορες αιτίες αλλαγών στο μαγνητικό πεδίο. Τα δεδομένα τους ταιριάζουν περισσότερο με τις προβλέψεις ενός μοντέλου στον οποίο οι άνεμοι στο εσωτερικό του πλανήτη αλλάζουν το μαγνητικό πεδίο.
"Οι άνεμοι αυτοί εκτείνονται από την επιφάνεια του πλανήτη σε βάθος 3.000 χιλιομέτρων, όπου το εσωτερικό του πλανήτη αρχίζει να αλλάζει από αέριο σε πολύ αγώγιμο υγρό μέταλλο", ανέφερε η δήλωση.
Στην πραγματικότητα, οι ερευνητές δεν μπορούν να δουν τόσο βαθιά στον Δία, οπότε οι μετρήσεις βάθους είναι οι καλύτερες εκτιμήσεις, με αρκετές αβεβαιότητες, γράφουν οι ερευνητές στο έγγραφο. Ακόμα, οι επιστήμονες έχουν ισχυρές θεωρίες για να εξηγήσουν πώς συμπεριφέρονται οι άνεμοι.
"Πιστεύεται ότι διαρρέουν τα μαγνητικά πεδία, τα τεντώνουν και τα μεταφέρουν σε όλο τον πλανήτη", ανέφερε η δήλωση.
Οι περισσότερες από αυτές τις αλλαγές που προκαλούνται από τον άνεμο φαίνεται να συγκεντρώνονται στο Μεγάλο Μπλε Σημείο του Δία, περιοχή έντονης μαγνητικής ενέργειας κοντά στον Ισημερινό Ισημερινό. (Αυτό δεν είναι το ίδιο με το Μεγάλο Κόκκινο Σημείο.) Τα βόρεια και νότια τμήματα του μπλε σημείου μετατοπίζονται ανατολικά στον Δία και το κεντρικό τρίτο μετατοπίζεται προς τα δυτικά, προκαλώντας αλλαγές στο μαγνητικό πεδίο του πλανήτη.
"Είναι απίστευτο ότι ένα στενό μαγνητικό καυτό σημείο, το Μεγάλο Μπλε Σημείο, θα μπορούσε να είναι υπεύθυνο για σχεδόν ολόκληρη τη κοσμική παραλλαγή του Δία, αλλά οι αριθμοί το φέρνουν έξω", ανέφερε ο Moore στη δήλωση. «Με αυτή τη νέα κατανόηση των μαγνητικών πεδίων, κατά τη διάρκεια των μελλοντικών περασμάτων της επιστήμης θα αρχίσουμε να δημιουργούμε ένα χάρτη πλανήτη της παραλλαγής του Δία. Μπορεί επίσης να έχει εφαρμογές για επιστήμονες που μελετούν το μαγνητικό πεδίο της Γης, το οποίο εξακολουθεί να περιέχει πολλά μυστήρια που πρέπει να λυθούν».
