На Земле полярные сияния явно вызваны солнечным ветром, который проходит мимо планеты. Но считается, что гигантские полярные сияния Юпитера — величины более мощные, чем на Земле — в основном обусловлены факторами внутри системы Юпитера. Теперь, объединив наблюдения с трех космических аппаратов, ученые из международного сотрудничества под руководством исследователя из Центра науки на основе ускорителей RIKEN Nishina показали, что картина сложная — вулканы на Ио, одной из лун Юпитера, и наиболее активное вулканическое тело в Солнечной системе — отвечают за приведение в действие некоторых из самых ярких полярных сияний Юпитера за счет взаимодействия с ударной волной, вызванной приходом солнечного ветра.Для проведения исследования группа изучила данные из трех космических источников — японского спутника Hisaki, околоземной обсерватории в крайнем ультрафиолете, которая была запущена на низкую околоземную орбиту в 2013 году, космического корабля Juno, который вышел на орбиту вокруг Юпитера. в июле 2016 года и космический телескоп Хаббл, который сделал снимки Юпитера при выходе на орбиту Юпитера в далеком ультрафиолетовом свете с высоким разрешением.
Объединив данные с трех космических кораблей, включая снимки, сделанные Хисаки с интервалом в десять минут в течение более шести месяцев, команда смогла более точно отобразить процесс, посредством которого серный газ выходит из мощных вулканов Ио. хранится в области, далекой от Юпитера, временно ускоряется, перемещается к Юпитеру и направляется в полярную область Юпитера, где он движет полярным сиянием. Эти результаты были обнаружены во время «кратковременного повышения яркости» полярного сияния Юпитера, когда явление двигалось от полярной области к экватору, которое было обнаружено в мае 2016 года, когда Юнона приближалась. Данные показали, что энергия от газового излучения Ио каким-то образом была передана Юпитеру со скоростью, приближающейся к 400-800 км в секунду в экваториальной области пространства вокруг Юпитера.
Предыдущие наблюдения были сделаны с объединением данных Хисаки, и HST пришел к выводу, что солнечный ветер имеет мало общего с переходными полярными сияниями. «Что особенного в наших наблюдениях, — говорит ведущий автор Томоки Кимура, научный сотрудник RIKEN, — это то, что мы смогли синхронизировать наблюдения с выходом космического корабля Juno на орбиту Юпитера. ударная волна, исходящая от солнечного ветра, и это привело нас к выводу, что солнечный ветер, наряду с Ио, играл роль в этом процессе, направляя энергию к Юпитеру ».В прошлом обычно считалось, что магнитное поле вращающегося астрономического тела достаточно мощно, чтобы полностью доминировать над азимутальными движениями энергии и массы вблизи него, но результаты команды ставят под сомнение это предположение, поскольку энергия, кажется, движется из этой области далеко. от Юпитера к Юпитеру .. Более того, этот процесс, кажется, справедлив и для других вращающихся тел, таких как нейтронные звезды.
Заглядывая в будущее, Кимура продолжает: «Известно, что система Юпитера содержит несколько ледяных спутников, а именно Европу и Ганимед, которые потенциально могут иметь внеземную жизнь в подземных океанах жидкой воды, а энергия, передаваемая из далекой области к Юпитеру, может обеспечивают поддержку химических процессов на ледяной поверхности лун. В прошлом мы не знали, как энергия ускорялась до таких огромных скоростей, но теперь, благодаря этим открытиям, у нас есть лучшая идея. Теперь, когда Юнона находится на орбите вокруг Юпитера мы продолжим получать новые данные наблюдений, которые помогут нам определить, как передается энергия, и снова позволят нам получить представление о наших поисках жизни в этих ледяных мирах ».