목성'의 생생하게 빛나는 오로라는 신비한 힘을 가지고 있습니다

처음으로 미 항공 우주국의 주노 우주선은 전자가 목성의 대기로 최대 400,000 볼트로 발사되는 것을 발견했습니다. 즉,행성의 빛나는 오로라에 상승을 제공 에너지의 엄청난 양이다. 이 믿을 수 없을만큼 높은 전압은,그러나,때때로 발견된다—그리고 정확히 극에서 행성의 가장 생생한 광선의 일부 뒤에 무엇인지에 대한 질문을 제기하고있다.

오늘 자연에서 발표 된 연구에 자세히 설명 된이 발견은 주노에 탑재 된 도구에 의해 가능 해졌다.이 도구는 목성을 1 년 조금 넘게 공전 해 왔으며 다른 우주선보다 더 가까운 극을 통과했다. 그것은 부분적으로 천문학 자들이 기대했던 것을 확인하지만,목성의 오로라는 우리가 아직 완전히 이해하지 못하는 과정을 통해 지구상의 오로라와 다르게 행동한다는 것을 보여줍니다.

지구와 목성 모두에서 오로라는 전자와 같은 하전 입자가 행성의 자기장 선을 따라 나선형으로 대기로 들어가 빛을 낼 때 형성됩니다. 지구상에서 가장 강렬한 오로라는 태양 폭풍에 의해 발생합니다.이 폭풍은 태양으로부터 방출 된 고 에너지 입자가 우리 행성에 비가 내릴 때 발생합니다. 이 입자가 대기에 들어가면 가스와 상호 작용하여 하늘이 극에서 빨강,녹색 및 파랑으로 빛납니다. 목성에서 오로라는 행성의 달인 이오에서 주로 방출되는 입자에 의해 형성됩니다. 이오의 화산은 엄청난 양의 황과 산소를 우주로 뿜어 내며 목성의 자기장에 입자를로드합니다.

두 행성에서 전자는 전류에 의해 자기장 선을 따라 가속됩니다—휴대 전화 충전기를 꽂을 때 소켓을 통과하는 전류와 유사합니다. 지구에서 태양풍은 최대 30,000 볼트에서 전자를 발사하는 전원입니다. (이에 비해 미국의 소켓은 110-120 볼트입니다.)목성에서,그것은 거대한 전기 발전기 역할을하는 행성의 초고속 회전,그래서 천문학 자들은 전자뿐만 아니라 목성에 매우 높은 전압에 의해 발사 될 것으로 예상. 그러나 그들은 전에 이것을 관찰 한 적이 없었기 때문에 주노는 천문학 자들에게 처음으로 그 기회를 주었다.

“우리는 전에 목성의 극 바로 위에 비행 적이 없다”조나단 니콜스,연구에 참여하지 않은 레스터 대학의 물리학 및 천문학과의 교수는 말한다. “그래서 주노는 처음으로 그 입자에 대해 우리에게 말하고있다.”

이 우주선은 목성 주위의 매우 타원형 궤도에 있으며 53 일마다 극지방에 매우 가깝습니다. 목성의 오로라를 연구하기 위해 프로브에는 주노 에너지 입자 검출기 악기(제다이)를 포함한 여러 도구가 장착되었습니다. 프로브는 극 이상 초당 약 30 마일 여행,그래서 측정은 초 만에 일어날 필요가,연구 공동 저자 배리 모크,제다이에 대한 리드 및 도구를 만든 존스 홉킨스 대학 응용 물리학 연구소의 과학자는 말한다. “그것은 매우 실질적인 도전이었습니다.”라고 모크는 직전에게 말한다. “우리는 우리가 그것을 해낼 수 있었다는 사실을 매우 자랑스럽게 생각합니다.”

그러나 오로라를 통해 첫 번째 저공 비행에서 주노는 천문학자들이 예상했던 높은 전압을 감지하지 못했다. “우리는 매우 놀랐습니다.”라고 모크는 말합니다. 그런 다음 비행 후 우주선은 마침내 400,000 볼트만큼 높은 동일한 에너지로 대기를 발사하는 전자의 서명을 감지했습니다.

하지만 흥미로운 점은 이러한 고전압이 항상 존재하는 것은 아니라는 것입니다. 그들은 단지 때때로 발견됩니다. 그리고 때때로,주노는 겉으로는 임의의 방법으로,모든 다른 에너지와 대기 아래로 발사되고 전자를 발견한다. 매우 밝은 오로라를 생성——어떤 다른 에너지에서 전자의 임의의 가속을 일으키는 것은 신비,모크는 말한다.

“이 그림은 우리가 생각했던 것만 큼 명확하지 않은 것 같다”고 니콜스는 말한다. “나는 당신이 그 특별한 메커니즘으로 오로라를 어떻게 그렇게 밝게 운전하는지 잘 모르겠습니다. 그러나 그것은 주노가 미래에 보게 될 것입니다.”

이 탐사선은 목성의 기둥으로 계속 날아갈 것이며,그렇게 할 때마다 데이터를 수집합니다. “우리가 만날 때마다 우리는 다른 것을 봅니다.”라고 모크는 말합니다. 그래서 모크는 다음 관측 천문학 자들은 오로라가 너무 변수 이유의 질문에 대답하는 데 도움이 될 것으로 기대하고있다,그들은 때로는 강하고 때로는 약한 이유.

목표는 태양계의 가장 큰 행성에 오로라 뒤에 물리적 프로세스를 이해하는 것이 아닙니다. 펄서,외계 행성,백색 왜성과 같은 우주 주변의 다른 물체들도 자기장을 가지고 있으며 목성과 비슷한 방식으로 입자를 가속시킵니다.그러나 목성은 우리의 뒷마당에 있으므로 실제로 접근 할 수 있습니다. “목성은 그 자체에만 관심이 없지만 우주선으로는 도달 할 수없는 유사한 천체 물리학에 대해 많은 것을 알려줍니다.”라고 니콜스는 말합니다.

그리고 주노는 이미 가스 거인에 대한 알려지지 않은 과정이 진행되고 있음을 밝히고 있다. “그것은 우리가 정확히 무슨 일이 일어나고 있는지 알아 내기 위해 할 수있는 더 많은 일을 가지고 의미하기 때문에 나에게 그것은 매우 흥미로운,”니콜스는 말한다. “목성은 그 비밀을 가볍게 포기하지 않을 것 같습니다.”