Sciencemag.cz
Doporučujeme
Pomocí pozorování uskutečněných na havajské observatoři observatoř W. M. Kecka a Apache Point Observatory (Nové Mexiko) se podařilo na všech 4 největších měsících Jupiteru (Galileovy měsíce) detekovat polární záři, a to na viditelných vlnových délkách.
Vědci z Caltechu a Boston University pozorovali měsíce, když se nacházely v Jupiterově stínu. Polární záře způsobené silným magnetickým polem Jupiteru se pak daly zachytit, aniž by je překrylo sluneční světlo odrážející se od povrchu měsíců.
„Tato pozorování jsou složitá, protože v Jupiterově stínu jsou měsíce zase téměř neviditelné. Světlo vyzařované jejich slabými polárními zářemi je jediným potvrzením, že jsme vůbec namířili dalekohled na správné místo,“ říká Katherine de Kleer z Caltechu, hlavní autorka jedné ze dvou nových v této souvislosti publikovaných studií. (Tedy ve rovnání s pozemskou polární září to světlo není slabé, má být asi 15krát jasnější…)
Io, Europa, Ganymedes a Callisto mají mít polární záři především stejného typu jako Země, odpovídá za ni kyslík (poznámka: na Zemi navíc dusík). Velmi řídká atmosféra na Jupiterových měsících vede k tomu, že namísto zeleného je barva „kyslíkového“ světla sytě červená. Na Europě a Ganymedu svítí kyslík také blízkých v infračervených vlnových délkách – jde o první výskyt tohoto jevu pozorovaného v atmosféře jiného tělesa než Země.
Na Io, nejvnitřnějším Jupiterově měsíci, se nacházejí sopečné mohutné sopečné vývěry plynu a prachu dosahující do stovek kilometrů. Tato mračna obsahují soli, jako je chlorid sodný a chlorid draselný, které pak při ionizaci vytvářejí další barvy. Sodík dodává polární záři na Io žlutooranžovou barvu, draslík na Io září v ultrafialovém spektru – i tento typ polární záře byl zachycen vůbec poprvé.
Z toho, jak jasné jsou jednotlivé barvy, lze odvodit i složení atmosfér jednotlivých měsíců. Prakticky se zde nepodařilo detekovat vodní páru, což je překvapivé a vyvolává další otázky. Předpokládáme přece, že tři z těchto měsíců (vyjma Io) obsahují pod povrchovým ledem oceán, v případě Europy pak máme dokonce důkazy, že by voda z oceánu nebo z menších kapalných rezervoárů uvnitř ledu měla skrz zamrzlý plášť dokázat pronikat i na povrch měsíce. Ale teď se v atmosféře vodní pára nenašla…
Vzhledem k tomu, že silné magnetické pole Jupiteru je nakloněné, polární záře na těchto měsících mění svůj jas podle toho, jak planeta rotuje. Kromě toho mohou atmosféry reagovat na rychlý přechod z teplého slunečního světla do chladného stínu Jupiteru. „Signál sodíku na měsíci Io prudce zeslábne už během 15 minut po vstupu do Jupiterova stínu, ale trvá několik hodin, než se po výstupu do slunečního světla obnoví,“ uvádí hlavní autor druhé nové studie Carl Schmidt z Boston University.
Katherine de Kleer et al, The Optical Aurorae of Europa, Ganymede, and Callisto, The Planetary Science Journal (2023). DOI: 10.3847/PSJ/acb53c
Carl Schmidt et al, Io’s Optical Aurorae in Jupiter’s Shadow, The Planetary Science Journal (2023). DOI: 10.3847/PSJ/ac85b0
Zdroj: W. M. Keck Observatory / Phys.org
