As luzes do norte brilhantes que se destacam no céu do Alasca têm primos mais selvagens em Júpiter – eles são maiores, mais estranhos e agora ligados a uma descoberta ajudando os cientistas a entender melhor o clima espacial.
Essas “auroras alienígenas” no maior planeta do sistema solar revelaram um tipo de onda plasmático anteriormente desconhecido, de acordo com um estudo liderado por pesquisadores da Universidade de Minnesota Twin Cities. A descoberta poderia ajudar os cientistas a entender melhor auroras em outros mundos e como os campos magnéticos escudo planetas, incluindo Terrade radiação prejudicial transmitindo de suas estrelas.
Auroras ocorrem quando fluxos de partículas carregadas, guiadas pelo campo magnético de um planeta, colidem com a atmosfera de um planeta. Na Terra, o resultado é o colorido Luzes do norte e do sulvisível em fitas verdes e azuis ao longo do céu noturno. No entanto, JúpiterOs auroras são muito mais poderosos; Eles também são invisíveis para nós sem instrumentos que detectam luz ultravioleta ou infravermelha.
As últimas descobertas sobre as auroras de Júpiter são graças à NASA’s SpaceCraft Junoque orbita Júpiter desde 2016. Juno segue um caminho longo e de loop sobre os pólos do planeta, uma órbita projetada para minimizar a exposição da sonda às intensas correias de radiação de Júpiter, enquanto ainda permite que seus instrumentos capturem medições detalhadas. Isso inclui o Instrumento de ondasque pode “ouvir” os sinais eletromagnéticos produzidos por partículas carregadas no plasma enquanto interagem com o campo magnético de Júpiter.
“O Telescópio espacial James Webb nos deu alguns imagens infravermelhas da aurora, mas Juno é a primeira espaçonave em uma órbita polar em torno de Júpiter, ” Ali Sulaimanum professor assistente de física e astronomia na Universidade de Minnesota que co-liderou o estudo, disse em um declaração.
O plasma, frequentemente chamado de quarto estado de matéria, forma quando os átomos são tão energizados que se separam em uma sopa de elétrons e íons. Esse material carregado eletricamente flui como um fluido, mas também responde fortemente a campos magnéticos, de acordo com o comunicado. Em torno de Júpiter, que é o planeta mais magnetizado do sistema solar, o plasma se comporta de maneiras que não podem ser encontradas na Terra.
Ao estudar as medidas de Juno, Sulaiman e sua equipe descobriram que a densidade plasmática no ambiente polar de Júpiter é tão baixa enquanto o campo magnético é tão forte, o que significa que as ondas vibram em frequências incomumente baixas. Isso cria um tipo de onda totalmente nova – que começa como uma onda alfvén familiar, mas transita para o que é conhecido como um “modo Langmuir” sob as condições extremas de Júpiter, informa o novo estudo.
“Embora o plasma possa se comportar como um fluido, também é influenciado por seus próprios campos magnéticos e campos externos”, disse o autor do autor Robert Lysak, professor de física e astronomia da Universidade de Minnesota, na mesma declaração.
A equipe também descobriu que o campo magnético de Júpiter direciona as partículas carregadas de maneira diferente da do Earth. Na Terra, os auroras geralmente formam bandas em forma de anel ao redor dos postes. Mas em Júpiter, as partículas são canalizadas diretamente para a tampa polar, produzindo auroras mais concentrados e caóticos.
Embora essas condições não existam na Terra, os cientistas acreditam que podem ser comuns nos planetas externos do nosso sistema solar ou mesmo em exoplanetas maciços que orbitam outras estrelas. Ondas plasmáticas semelhantes também podem existir em estrelas fortemente magnetizadas, sugere o estudo.
A equipe planeja continuar analisando os dados de Juno, pois a espaçonave faz órbitas adicionais em torno de Júpiter. Cada passe pode descobrir mais pistas sobre como o plasma se comporta sob condições extremas e, por sua vez, revelar como os planetas – incluindo a nossa – permanecem protegidos da constante tempestade de radiação de suas estrelas.
Esta pesquisa é descrita em um papel Publicado em 16 de julho na revista Physical Review Letters.
