Завдяки спектрометру обсерваторії Кека астрономи вперше побачили полярні сяйва в оптичному діапазоні на всіх галілеєвих супутниках Юпітера — Іо, Європі, Ганімеді та Каллісто. Спостереження допомогли уточнити склад їхніх атмосфер. Зокрема в атмосферах Європи та Ганімеда, під поверхнями яких, як вважається, знаходяться океани, знайшли сліди води. А на Іо вдалося помітити вплив на атмосферу вулканізму. Дослідження (1,2) опубліковані у журналі The Planetary Science Journal.
Vjanez
Звідки у супутників Юпітера полярні сяйва?
Полярні сяйва можна спостерігати на низці планет Сонячної системи, де вони, як і на Землі, народжуються через заряджені частинки від Сонця (сонячний вітер), які рухаються вздовж силових ліній магнітного поля, і взаємодіють з верхніми шарами атмосфери планет. Найближчі до Юпітера супутники, хоч і мають дуже нерівномірні і розріджені атмосфери, теж здатні підтримувати полярні сяйва під впливом газового-гіганта, магнітосфера якого може їх дістати.
Саме завдяки їм у астрономів є можливість дізнатися супутники ближче, вивчаючи за полярними сяйвами склад їх атмосфер. У цій роботі завдяки спостереженням спектрографа HIRES обсерваторії Кека в період з 1998 по 2021 рік вченим з університетів США вдалося побачити полярні сяйва Іо, Європи, Ганімеда і Каллісто. Дані охоплюють довжини хвиль від 5000 до 9000 ангстрем.
Як сяють супутники?
Найяскравішим і найбільш вивченим з погляду полярних сяйв вважається найближчий до Юпітера супутник Іо. У Іо, як і інших супутників планети, магнітосфери немає, проте частинки сонячного вітру, рухаючись силовими лініями магнітного поля Юпітера, зачіпають і атмосферу Іо, провокуючи сяйва. Атмосферу Іо поповнює активний вулканізм, який приносить зокрема кисень, натрій і калій. Лінії їхнього поглинання астрономам вдалося побачити в спектрометричних даних полярних сяйв Іо, а також вивчити зміни у складі атмосфери Іо при потраплянні супутника в тінь Юпітера.
Зображення Іо, зроблене апаратом «Галілео». NASA
Досі сяйва Європи та Ганімеда вивчалися майже виключно в ультрафіолетовому діапазоні. Завдяки роботі астрономів вдалося виявити нові лінії випромінювання їхніх атмосфер в оптичному діапазоні, що для Ганімеда вперше. Атмосфери супутників складаються здебільшого із кисню, проте також вдалося побачити натяки на наявність води. На Європі та Ганімеді кисень також випромінює в інфрачервоному діапазоні, що вперше вдалося виявити за межами Землі.
Атмосфера Каллісто як найвіддаленішого супутника є найменш вивченою з галілеєвих супутників Юпітера. Дані телескопа дозволили уточнити, що у її атмосферу входить О2, атоми якого збуджувалися при взаємодії з магнітосферою планети-гіганта.
Як сяє сам Юпітер?
🔭Сяйва обох полюсів Юпітера в інфрачервоному діапазоні побачив «Джеймс Вебб»
✨А станція «Юнона» простежила народження світанкових бур на Юпітері
🚀Вивчати полярні сяйва Юпітера разом з його супутниками невдовзі рушить європейська станція JUICE