Apie Jupiterį žinome nemažai, tačiau mįslių jis saugo dar daugiau. Astrofizikai ir astronomai laužo galvas dėl planetos sudėties ir jos magnetinio lauko. Kuo jis įdomus? Jupiteris yra pati didžiausia ir ketvirta ryškiausia planeta Saulės sistemoje, įskaitant ir palydovus.
Apie Jupiterį žinome nemažai, tačiau mįslių jis saugo dar daugiau. Astrofizikai ir astronomai laužo galvas dėl planetos sudėties ir jos magnetinio lauko. Kuo jis įdomus?
Jupiteris yra pati didžiausia ir ketvirta ryškiausia planeta Saulės sistemoje, įskaitant ir palydovus. Už ją ryškesni tik Saulė, Mėnulis ir Venera. Jupiterio para pati trumpiausia, nes trunka tik 9 valandas ir 55 minutes. Gyvybė ir Jupiteris yra sunkiai suderinami, kadangi planeta sudaryta iš vandenilio, suslėgtų vandenilio dujų, skysto metalinio vandenilio. Branduolys, kaip spėjama, susideda iš ledo, akmens bei metalų, rašoma mokslo festivalio „Erdvėlaivis Žemė 2017” pranešime spaudai.
Veiktų kompasas
Magnetosfera iš esmės yra erdvė, kurią kontroliuoja planetos magnetinis laukas. Kuo laukas stipresnis, tuo didesnė magnetosfera. Jupiterio magnetosfera yra apibūdinama kaip planetos sritis, kurioje krūvininkai (elektronai, protonai, alfa dalelės), sklindantys iš Saulės, „įkalinami“ Jupiterio magnetinio lauko.
Nors pats Jupiteris yra didelis dangaus kūnas, jo magnetosfera net 150 kartų platesnė už pačią planetą ir 15 kartų didesnė už Saulę. Todėl tai yra viena iš didžiausių struktūrų Saulės sistemoje. Jeigu galėtume ją matyti iš Žemės, dydžiu ji prilygtų Mėnuliui. Planetos magnetinis laukas yra 14 kartų stipresnis nei Žemės. Tai reiškia, kad Jupiteryje drąsiai būtų galima naudotis kompasu. Tai ir daro šią sritį paslaptingą, kadangi magnetinis laukas geba sulaikyti iš Ijo (Jupiterio palydovo) ugnikalnių išsiveržusias sieros dioksido daleles, sukuriančias sieros ir deguonies jonus.
Kartu su vandenilio jonais, atsklidusiais iš planetos atmosferos, jie sudaro plazmos srautą Jupiterio pusiaujo plokštumoje. Mūsų planetos magnetinį lauką sukuria skysto geležies ir nikelio branduolio judėjimo generuojama elektros srovė. Tačiau mokslininkai nėra tikri, kas generuoja iš helio ir vandenilio sudaryto Jupiterio lauką. „Mes vis dar nežinome, kokia medžiaga generuoja Jupiterio magnetinį lauką, – pripažįsta „Juno“ tyrimų programos mokslininkas Jaredas Espley‘is. – Mūsų palydovas turėtų atskleisti šią paslaptį.“
„Juno“ sumontuoti magnetometrai leis pažvelgti giliai į planetos vidų. Magnetometras yra tarsi kompasas, registruojantis magnetinio lauko kryptį. Tačiau šis prietaisas fiksuoja ne tik to lauko kryptį, bet ir stiprumą.
Zondas trejus metus tirs magnetosferą
Pirmieji Jupiterio magnetinio lauko tyrinėjimai buvo atlikti 1955 m. 2011 metais rugpjūčio mėnesį JAV kosmoso agentūros NASA kosminis zondas „Juno“ buvo paleistas iš Kanaveralo kyšulyje esančio Kenedžio kosminių skrydžių centro, o 2016 m. liepos 5 d. pagaliau pasiekė planetą. Tikimasi, kad kosminis zondas per trejus metus ištirs magnetosferoje vykstančius reiškinius, leis detaliau suprasti jos kilmę, dinaminius reiškinius, sąveiką su radiaciniais žiedais ir palydovais.
Mokslininkai baiminasi, kad kosminiams zondams didelę žalą gali padaryti didžiulė radiacija. Jupiterio magnetosfera lemia intensyvią radijo spindulių emisiją, sklindančią nuo planetos polinių sričių. Kitaip nei Žemėje, kurioje magnetinio lauko linijos sukasi kas 24 valandas, Jupiteryje viskas vyksta žymiai greičiau, kas devynias Žemės valandas. Todėl kosminės observatorijos kūrėjai stengėsi kuo labiau apsaugoti jautrius prietaisus, duomenų kaupimo įrenginius nuo žalingų dalelių. Jie patalpinti specialioje titano kameroje.
Skriedamas eliptine orbita, „Juno“ priartėja prie planetos viršutinio debesų sluoksnio per 5000 km. Štai kodėl bus įmanoma sukurti labai tikslų trimatį magnetosferos žemėlapį. Šie tyrimai padės apskaičiuoti, kokiu greičiu Jupiteris sukasi, ar planeta turi kietą branduolį ir sužinoti, kaip ji susiformavo.
Didžiausią įtaką daro Saulės vėjas
Saulės vėjas daro didžiausią įtaką Jupiterio magnetosferai, kadangi esant pakankamai stipriam Saulės vėjui, šioji sritis gali susitraukti iki 1/3 maksimalaus jos dydžio. Vienas įdomesnių reiškinių yra šios srities dinamika. Mokslininkų teigimu, plazmos sąveika generuoja Saulės vėjo sukeliamus įtempius, kurie savo ruožtu turi įtaką plazminiams srautams bei magnetiniam laukui.
Įgreitinama plazma lemia energijos virsmą iš Jupiterio rotacinio judėjimo energijos į kinetinę energiją. Iš to seka, kad Jupiterio magnetosferos dinamiką lemia ne tik Saulės vėjas, bet ir pačios planetos sukimasis.
Ar po kosminio zondo „Juno“ atliktų tyrinėjimų mokslininkai atras dar daugiau panašumų su Žemės magnestofera, jos sandara bei vykstančiais reiškiniais? O gal nauji duomenys leis atrasti kažką neįtikėtino? Lieka apsišarvuoti kantrybe bei tikėti kosminio zondo sėkme ir rezultatų patikimumu.
Plačiau apie tai – Algitos Stankevičiūtės paskaitoje „Jupiterio magnetosfera“, kuri įvyks rugsėjo 15 d. 12 val. KTU Matematikos ir gamtos mokslų fakulteto 232 aud. (Studentų g. 50, Kaunas).
