Svemirska slikovnica

07.01.1998.

Potpun uvid u Jupiterove polarne svjetlosti

NASA-in Svemirski teleskop Hubble snimio je u cijelosti Jupiterove polarne svjetlosti - podjednako i sjevernu i južnu!

Snimke je u ultraljubičastoj svjetlosti načinio uređaj STIS, sa Svemirskog teleskopa, i na njemu su vidljive obje aurore, kao obrisi ovalnog oblika na umetnutim fotografijama. Iako je teleskop Hubble snimao sjeverna i južna svjetla na Jupiteru još od 1990, novi instrument STIS deset je puta osjetljiviji od ranijih kamera. To omogućuje kraće ekspozicije, što smanjuje zamagljenje izazvano vrtnjom Jupitera, te pruža dva do pet puta veću razlučivost od one koju su ostvarivale ranije kamere. Rezolucija na ovim slikama dovoljna je da pokaže "zastor" auroralne svjetlosti koji se uzdiže više stotina kilometara iznad Jupiterova ruba. Snimci Zemljine polarne svjetlosti načinjeni sa "space shuttle"-a nalikuju ovima. Fotografije Jupiterove polarne svjetlosti preklopljene su preko snimka cijelog planeta kojega je načinila WFPC2. Aurore su blistavi zastori svjetlosti u višim slojevima Jupiterove atmosfere. Auroralne oluje na Jupiteru, poput sličnih na Zemlji, razvijaju se kada električno nabijene čestice, uhvaćene u magnetnom polju koje okružuje planet, stanu, pri visokim energijama, spiralno padati prema sjevernom ili južnom magnetnom polu. Kada te čestice udare o gornje slojeve atmosfere, one pobude atome i molekule koje tamo zateknu, tjerajući ih da svijetle (isti proces pokreće uličnu rasvjetu).

Elektroni koji udaraju u Zemljinu atmosferu stižu sa Sunca i polarne svjetlosti ostaju koncentrirane iznad noćnog neba, kao odgovor na "Sunčev vjetar" pod kojim se Zemlja okreće. Zemljine aurore pokazuju oluje koje se, prema solarnoj aktivnosti, znaju proširiti i na niže širine - može ih se lako vidjeti iz sjevernih dijelova SAD. Ali Jupiterove polarne svjetlosti izazvane su česticama izbačenima iz vulkanâ na Io, jednom od Jupiterovih mjeseca. Te su nabijene čestice uhvaćene u magnetnu zamku, te se okreću skupa s Jupiterom, stvarajući ovale auroralne svjetlosti kojima su u središtima magnetni polovi, podjednako i noću i danju. Znanstvenici uspoređuju snimke s teleskopa Hubble i mjerenja Jupiterova magnetnog polja i kretanja suvrtećih nabijenih čestica koja je obavila NASA-ina svemirska letjelica Galileo. Oni vjeruju kako će im ti podaci pomoći da razumiju nastanak

Jupiterovih aurora. Obje aurore pokazuju jasno uočljive plinske tragove svjetla kojega je za sobom ostavila Io. Ti plinski tragovi su bijele, kometama slične pruge neposredno izvan auroralnih ovala. Te pruge nisu dijelovi ovala. One su prouzročene nevidljivom strujom nabijenih čestica (jednakih otprilike jednom milijunu ampera) izbačenih iz Io, a koje teku duž silnica Jupiterova magnetnog polja prema magnetnim polovima planeta. Te emormne struje stvaraju sjajnu, no lokaliziranu auroru na mjestima gdje se, u blizini magnetnih polova, zarivaju u atmosferu planeta. Najsvjetliji dijelovi emisija (na lijevim stranama obiju slika) označuju mjesto gdje silnice Ioina magnetnog polja na planetu ostavljaju svoje "otiske stopala". Trag svjetlosti koji slijedi obje emisije proteže se sve do Jupiterova ruba i predstavlja najosjetljivije opažanje ultraljubičastog odašiljanja s Jupitera do danas. Te su emisije povezane s magnetnim putem zarobljenim ionima i elektronima koje Jupiterovo magnetno polje nosi duž Ioine orbitalne staze: neke od tih čestica nastavljaju biti vučene dolje u atmosferu Jupitera i po nekoliko sati nakon Ioina prolaska.

Snimci su nastali 20. rujna 1997. Lažne boje korištene ovdje, konstruirane su kombiniranjem fotografija snimljenih u dva različita ultraljubičasta područja: jedna ultraljubičasta boja predstavljena je plavom, dok je druga prikazana crvenom bojom. U ovom prikazu u boji, svjetlost Sunca odražena s planeta čini se smeđom, dok se auroralne emisije doimaju bijelima ili u nijansama plave ili crvene.

[John Clarke (University of Michigan), and NASA]