«Юнона» ғарыш аппараты алғаш рет Юпитер атмосферасында газ алыбының екінші ірі серігі — Каллистоның іздерін анықтады. Бұған дейін осындай «қолтаңбалар», яғни полярлық шұғыла тудыратын іздер тек Ио, Еуропа және Ганимед серіктерінен ғана тіркелген болатын.

Юпитердегі полярлық шұғылалар қалай пайда болады

Юпитердегі жарқын полярлық шұғылалар тек Күн желімен өзара әрекеттесуден ғана емес, яғни магнит өрісімен бағытталған зарядталған бөлшектер атмосфера атомдарын қоздырып, оларды жарқыратады. Сонымен қатар, планетаның серіктері де маңызды рөл атқарады — олар Юпитердің қуатты магнит өрісінің сызықтарын кесіп өтеді. Жерден айырмашылығы, мұнда шұғылалар тек күн белсенділігімен байланысты емес, Юпитердің ірі серіктері атмосферада өздерінің ерекше «қолтаңбасын» қалдырады.

Каллисто: болжамнан дәлелге дейін

Жақындағанға дейін полярлық шұғылалар тек үш галилеялық серік — Ио, Еуропа және Ганимедпен ғана сенімді түрде байланыстырылды. Каллистоның үлесі тек болжам күйінде қалды: бұл айдан келетін әлсіз сигнал әдетте Юпитердің негізгі сопақ шұғыласының жарығында байқалмайтын. Тіпті «Хаббл» ғарыш телескопы да Каллистоның атмосферадағы ізін анықтай алмады.

«Юнона» миссиясының серпілісі

NASA-ның «Юнона» миссиясының арқасында жағдай өзгерді. 2016 жылдан бері аппарат Юпитерді полярлық орбитадан зерттеп келеді. 2019 жылдың қыркүйегінде, Күн желінің әлсіздігінен планетаның магнитосферасы кеңейіп, жарқын авроралды сопақ шамамен 1800 шақырымға экваторға ығысты, зонд Каллистоның ізін тіркей алды.

Аппарат екі жарық дақ — 108 және 137 килорелей (фотон ағынының қарқындылығын өлшейтін бірлік) шамасындағы қосарланған жарқырауды анықтады. Бұл Каллистомен өзара әрекеттескенде үдетілген электрон ағындарына сәйкес келеді. Бұл мәндер Ио (2000 килорелейге дейін), Еуропа (180 килорелейге дейін) және Ганимед (900 килорелейге дейін) шұғылаларынан әлдеқайда төмен болып шықты.

Айырмашылық себептері және жаңа деректер

Nature Communications журналында жарияланған зерттеу авторлары бұл айырмашылықты серік пен магнитосфера арасындағы энергия алмасудың төмен тиімділігімен, сондай-ақ Каллистоның Юпитердің плазмалық ортасындағы орнының ерекшеліктерімен түсіндіреді.

«Юнона» бортындағы JADE және Waves құралдарының көмегімен серік пен планетаны байланыстыратын магниттік түтікшедегі плазма параметрлерін өлшеу арқылы шамамен 10 килоэлектронвольт энергиялы электрондар және осы бөлшектер ағындарымен байланысты электростатикалық толқындар тіркелді. Есептеулер бойынша, олар радиотолқындық сәулеленуді қоздыруы мүмкін, бірақ оның қуаты тікелей анықтауға тым әлсіз болып шықты.

Серіктердің «отбасылық портретін» толықтыру

Каллисто ізінің Юпитер атмосферасында бар екенін түпкілікті растауға жарқыраудың тұрақтылығы мен айдың есептелген орбиталық жылдамдығымен сәйкестігі мүмкіндік берді. Осылайша, астрономдар галилеялық серіктердің «отбасылық портретін» толықтырып, олардың барлығы да Юпитер атмосферасында өз «қолтаңбасын» қалдыратынын көрсетті.

Ашылудың маңызы

Тулуза университетінің (Франция) Йонас Раби жетекшілігіндегі зерттеу тобының ғылыми жұмысының нәтижелері басқа планеталық жүйелердегі осындай процестерді зерттеуге жаңа мүмкіндіктер ашады.