Wie ein magnetisches „Tauziehen“ mit den Vulkanausbrüchen von Io Jupiters Polarlichter erzeugt

Jupiters Polarlichter – die Lichter, die um seine Pole tanzen – sind bei uns am deutlichsten Sonnensystem und über tausendmal heller als das Polarlicht der Erde. Jetzt bestätigt eine neue Studie, dass diese jenseitigen Polarlichter aus einer einzigartigen Quelle stammen: Weltraumlava.

Jupiter Der Mond Io ist der vulkanisch aktivste Planet im Sonnensystem. Seine mehr als 400 aktiven Vulkane schießen regelmäßig Dutzende Kilometer hohe Lava aus, wo sie in die Umlaufbahn des Jupiter fällt und zu Plasma wird – „einer Suppe aus elektrisch geladenem Material“, sagte der Astronom James O'Donoghue gegenüber Insider.

Diese in Plasma verwandelte Weltraumlava wird dann vom starken Magnetfeld des Jupiter mitgerissen, das sie zu den Polen des Planeten leitet. Dort interagieren die elektrisch geladenen Teilchen mit Gasen in der Atmosphäre und erzeugen Polarlichter.

Dies war zwei Jahrzehnte lang die vorherrschende Theorie.

„Die Wissenschaft ist ziemlich geklärt“, sagte O’Donoghue, der bei der japanischen Raumfahrtbehörde die oberen Atmosphären von Riesenplaneten untersucht, aber nicht an der neuen Studie beteiligt war.

NASAs Juno-Mission stellte diese Theorie in Frage, als es 2016 auf dem Riesenplaneten ankam. Das Jupiter-Erkundungsraumschiff fand keine Anzeichen von elektrischen Strömen an den Polen.

„Es waren ein paar angespannte Jahre in unserer Gemeinde, in denen wir versuchten herauszufinden, was los ist“, sagte O’Donoghue.

Im letzten Monat von der University of Leicester veröffentlichte Forschungsergebnisse bestätigen die ursprüngliche Theorie und vereinen sie mit Junos Erkenntnissen. Wissenschaftler sammelten Beobachtungen des Hubble-Weltraumteleskops, das die Helligkeit der Polarlichter des Jupiter kartierte, und verglichen sie mit Juno-Messungen des Magnetfelds des Planeten und der durch ihn fließenden elektrischen Ströme.

„Ich bin fast vom Stuhl gefallen, als ich gesehen habe, wie klar der Zusammenhang ist“, sagte Jonathan Nichols, ein Astronom an der Universität Leicester, der die neue Studie leitete, in einem Interview Pressemitteilung .

Die Ergebnisse bestätigen den Zusammenhang zwischen den Vulkanausbrüchen von Io, den elektrischen Strömen im Magnetfeld des Jupiter und dem Polarlicht – aber die Juno-Messungen zeichnen ein komplizierteres Bild als die ursprüngliche Theorie.

Weltraumlava macht eine Schleife um Jupiter

Die Studie , veröffentlicht in der Januar-Ausgabe des Zeitschrift für geophysikalische Forschung: Weltraumphysik beschreibt den Prozess als Tauziehen zwischen Jupiters Magnetfeld und Ios Weltraum-Lava-Plasma.

Das Magnetfeld des Jupiter drückt zunächst das Plasma vom Planeten weg, aber je weiter sich das Material entfernt, desto mehr kann es seine Umlaufbahn nicht mehr schnell genug umkreisen, um den Abstand aufrechtzuerhalten.

Stattdessen wandert es entlang der magnetischen Feldlinien des Jupiters zurück zu den Polen des Planeten und kreist dabei durch die obere Atmosphäre des Jupiters.

(Emma Bunce, Stanley Cowley, Jonathan Nichols/Universität Leicester)

Oben: Illustration des Mechanismus hinter Jupiters „Tauziehen“ – der empfindliche Strömungszyklus, der durch Jupiters schnelle Rotation und die Freisetzung von Schwefel und Sauerstoff aus Vulkanen auf seinem Mond Io angetrieben wird.

Andere Planeten, die andere Sterne umkreisen – viele von ihnen ähneln Jupiter – könnten ihre eigenen Polarlichter haben. Ihre Magnetfelder könnten sich ähnlich wie die des Jupiter verhalten.

Astronomen haben Polarlichter auf sieben Planeten unseres eigenen Sonnensystems beobachtet. Sie scheinen häufig zu sein, aber die Vulkane des Jupiter sind außergewöhnlich stark, was zum Teil den Vulkanen von Io zu verdanken ist.

Juno, das immer noch um Jupiter und seine Monde fliegt, könnte Wissenschaftlern noch mehr über die atemberaubenden Polarlichter des Planeten verraten.

Wie O'Donoghue es ausdrückte, ist die Beziehung zwischen den Vulkanen von Io und dem Polarlicht des Jupiter „einer der faszinierendsten Aspekte des Sonnensystems“.

Dieser Artikel wurde ursprünglich veröffentlicht von Geschäftseingeweihter .

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