Kosmická loď NASA, New Horizons, vázaná na Pluto, nedávno prolétla dlouhým ohonem nabitých částic za Jupiterem. Pozorování z této divoké jízdy odhalila obrovské houpající se bubliny nabitých částic neboli "plazmy" a ukázala, že struktura planetárního "magnetotailu" ve tvaru pulce je překvapivě různorodá.
Zjištění, která jsou podrobně popsána ve dvou zprávách v časopise Science z 9. října, by mohla vědcům pomoci pochopit ochranné magnetické prostředí obklopující Zemi a další planety.
„Pokud lépe porozumíme našemu Jupiteru, budeme schopni dále porozumět extrasolárním ‚horkým Jupiterům‘jiných hvězd,“řekl Norbert Krupp, astronom z Institutu Maxe Plancka pro výzkum sluneční soustavy v Německu, který se na studiích nepodílel. napsal v souvisejícím vědeckém článku.
Vyfukování bublin
V prostoru obklopujícím mnoho planet naší sluneční soustavy probíhá neustálý boj mezi magnetickými poli těchto planet a rychle se pohybujícími nabitými částicemi slunečního větru. Oblast kolem planety, kde je magnetické pole dostatečně silné, aby zpomalilo nebo dokonce odrazilo sluneční vítr, se nazývá magnetosféra.
Joviská magnetosféra je obrovská. Má průměr 200krát větší než samotný Jupiter a je největší soudržnou strukturou ve sluneční soustavě. Navzdory velké vzdálenosti Jupitera od nás: „Pokud byste ze Země mohli ‚vidět‘magnetosféru Jupiteru, byla by velká asi jako Měsíc v úplňku,“řekl Ralph McNutt, vedoucí vědec z Laboratoře aplikované fyziky Univerzity Johna Hopkinse. autor jedné ze studií.
Strana Jupiterovy magnetosféry obrácená ke Slunci je zmáčknuta přívalem přilétajících částic slunečního větru, ale opačná strana je roztažena jako ohon komety.
V rámci manévru prakem, který měl zkrátit cestu k Plutu, vstoupila New Horizons v únoru 2007 do magnetosféry Jupiteru a proletěla magnetotailem o více než sto milionů mil déle než jakákoli jiná kosmická loď, která předtím navštívila.
Uvnitř prosvištěly New Horizons kolem relativně pomalu se pohybujících kapek plazmy nebo "plazmoidů", které se pohupovaly podél magnetotailu, vedeny podél Jupiterova magnetického pole.
Vědci se domnívají, že bubliny jsou vytvořeny z materiálu vyvrženého Io, jovianským satelitem a vulkanicky nejaktivnějším tělesem ve sluneční soustavě. Jakmile jsou částice, které tvoří úžasné trosky Io - Měsíc chrlí asi 1 metrickou tunu materiálu za sekundu - vyvrženy, jsou zbaveny svých elektronů částicemi v magnetosféře Jupiteru a jsou zachyceny magnetosférou. Částice zachycené v pasti se zdržují kolem Jupiteru jako mrak.
McNutt a jeho týmoví kolegové navrhují, že zachycené částice Io protahují magnetické siločáry Jupiteru jako gumičky a že siločáry občas zapadnou zpět na místo při událostech „magnetického opětovného spojení“.
Stejně jako elastická nit prořezávající želatinu, vědci si myslí, že praskající siločáry vyřezávají obrovské kusy plazmových kapek kolem Jupiteru. Tyto kousky jsou plazmoidy.
Trhací pohyb také uděluje těmto plazmovým bublinám energii a poskytuje zrychlení potřebné k jejich pohonu po Jupiterově magnetotailu.
Neobvykle strukturované
New Horizons také detekoval další třídu velmi horkých nabitých částic řítících se po magnetotailu, který se ochlazoval a zpomaloval, když se vzdalovaly od planety. Některé částice pocházejí z Io, ale jiné pocházejí ze slunečního větru a atmosféry Jupiteru. Poslední zdroj byl pro vědce překvapením.
"Je jasné, že došlo k významnému úniku materiálu z planety, protože nejjasnější výbuch, který vidíme, se ukázal být materiálem, který pochází převážně z Jupiteru, nikoli ze slunečního větru nebo Io," řekl David McComas, hlavní výzkumník společnosti New Horizons Solar. Nástroj Wind Around Pluto (SWAP) a hlavní autor další vědecké studie.
Sonda také zjistila, že na rozdíl od ocasu Země je Jovian magnetotail překvapivě strukturovaný a obsahuje jak postupné změny, tak ostré hranice v hustotě plazmatu.
"Existují zprávy o pozorování ocasu Země až do vzdálenosti asi 1 000 poloměrů Země po proudu vesmírnou lodí Pioneer 7, ale tato pozorování byla přerušovaná a struktura rozhodně nebyla tak dobře uspořádaná," řekl McNutt.
Jupiterův magnetotail je dlouhý, ale není nekonečný. V určitém okamžiku již není vliv plynné planety cítit a magnetotail se zužuje a mísí se se slunečním větrem.
Plazmidy pravděpodobně ztratí svůj tvar i na tyto vzdálenosti, řekl McNutt, a jejich částice se pravděpodobně spojí s těmi ze Slunce.
