Tajemství polární záře Jupitera vyřešeno. Po dlouhých čtyřiceti letech

Polární záře na největší planetě naší soustavy je plná mohutných, pulsujících, rentgenových erupcí. Poprvé jsme se o ní dozvěděli před čtyřiceti lety. Astronomové se dlouho snažili vysvětlit její mechanismus. NASA toto neúspěšné hledání nazvala „olbřímí záhadou“.

„Jsou nepředstavitelně silnější, než ty naše na Zemi. A mnohem komplexnější. Jupiterovu záři charakterizují jasné erupce, jež mohou dosahovat až terawattů výkonu. Taková energie by byla schopna pohánět celou civilizaci," uvedl astronom William Dunn z Mullard Space Science Laboratory londýnské University College pro televizi CNN. Mimochodem, Jaderná elektrárna Temelín má celkový výkon něco málo přes dva gigawatty.

Kombinací pozorování a dat z americké sondy Juno, která odstartovala k plynnému obru v roce 2016, a rentgenového dalekohledu XMM-Newton Evropské vesmírné agentury ESA, vědci zjistili, že pulzující rentgenové polární záře jsou způsobeny fluktuacemi magnetického pole Jupitera. Je v neustálém pohybu.

Záhadný měsíc Enceladus: Neobvyklé množství metanu může být známkou života

„Důvod, proč jsme po celých čtyřicet let nebyli schopni tuto záhadu rozluštit je vlastně jednoduchý. Až v posledních letech jsme do ruky dostali výsledky z Juna a dalekohledu, které nám k vyřešení zásadně pomohly. Dříve jsme tyto možnosti neměli,“ pokračoval Dunn, jenž byl členem mezinárodního týmu, který s řešením přišel. Výsledky výzkumu byly uveřejněny minulý týden v odborném časopise Science Advances.

Na Zemi jsou polární záře poháněny primárně slunečním větrem – tedy částicemi emitovanými během slunečních bouří. Ty proudí vesmírem, trhají magnetosféru naší planety, což je zóna ovládaná magnetickým polem, a vytvářejí světelnou show plnou barev. Jenže na Jupiteru hrají důležitou roli i další faktory. Vlastně je polární záře Jupitera od té pozemské úplně odlišná.

Jupiter se otáčí kolem své osy mnohem rychleji než Země. Navíc má nejsilnější magnetické pole ze všech planet v naší sluneční soustavě. A k tomu všemu je ještě třeba připočíst vliv třetího největšího měsíce Jupitera Io. Ten je totiž pokryt více než čtyřmi stovkami aktivních sopek, které pumpují sopečný a především elektricky nabitý materiál do Jupiterovy magnetosféry.

Rentgenové erupce

Jupiterovy rentgenové erupce byly poprvé objeveny v roce 1979. Vědci byli tehdy zmatení. Tyto jevy byly obvykle spojovány s exotičtějšími vesmírnými tělesy, jako jsou černé díry a neutronové hvězdy. Díky datům ze sondy Juno a rentgenového dalekohledu dokázali Dunn a jeho kolegové propojit pravidelné rentgenové pulsy s úchvatnými polárními zářemi Jupitera. „Polární záře je v podstatě obrazem toho, co se děje v magnetosféře,“ řekl Dunn.

„Každých 27 minut vyprodukuje Jupiter jeden záblesk rentgenových paprsků. To bylo zásadní vodítku. Když víte, že se každých 27 minut zableskne, tak už se stačí jen zjistit, jaké procesy se dějí každých 27 minut na kamerách Juna,“ vysvětloval pro CNN dále vědec.

Když na Marsu poprvé přistála minilaboratoř. Program Viking byl přelomový

Astronomové zjistili, že rychlé otáčení Jupitera za ním táhne jeho magnetického pole, které je tak snadným terčem částic slunečního větru. Po zásahu je pole stlačeno. Tyto komprese zahřívají ionty  - elektricky nabité částice -, které vychrlily vulkány měsíce Io a byly zachyceny magnetickým polem plynného obra. Ionty, zrychlené na velmi vysoké rychlosti, jsou pak dále taženy magnetickým působením k pólům a při srážkách s molekulami atmosférických plynů vzniká polární záře, která je viditelná především v rentgenové části spektra.

„V dalším kroku chceme zjistit, zda je tento proces jedinečný pouze pro Jupiter, nebo zda se to děje i na jiných planetách, včetně těch mimo naši sluneční soustavu,“ dodal pro CNN Dunn.