1380 0

Может ли пересоединение на малых высотах вызвать полярные сияния Юпитера?

Подобно Земле, магнитное поле Юпитера направляет электрически заряженные частицы в свою атмосферу, что приводит к образованию ярких полярных сияний возле его полюсов. Однако яркость и разнообразие авроральных выбросов Юпитера превышают те, которые генерируются на нашей планете. Особый интерес представляют пятна излучения, которые исходят от полюсов даже ближе, чем основные полярные сияния, и эта особенность кажется намного более сильной на Юпитере, чем на Земле или Сатурне.

Выбросы в полярном регионе могут быть кратковременными, продолжаться минуты, а иногда и секунды. Полярную авроральную область можно разделить на три морфологии: «темные» области минимального излучения, «активные» области сильного излучения и, на самых высоких широтах, «закрученные» области турбулентного излучения.

Космический аппарат НАСА Juno обнаружил нисходящие потоки частиц, которые могут составлять основную эмиссию. Однако не было обнаружено такого потока, который мог бы объяснить основную часть полярных выбросов, особенно из закрученных областей. Мастерс и его коллеги предложили механизм, который еще не наблюдала Юнона: магнитное пересоединение, происходящее недалеко от вершин облаков Юпитера.

Авторы проводят одномерное магнитогидродинамическое моделирование для отслеживания эволюции отдельных силовых линий магнитного поля в окрестности полюса Юпитера. Они моделируют область, начинающуюся в верхней части атмосферы планеты и простирающуюся от этой точки на 2 юпитерианских радиуса. Этот регион находится полностью ниже любых существующих наблюдений с космических аппаратов.

Волны, движущиеся через плазму, входят в моделируемую область сверху, создаваемые взаимодействиями дальше в магнитосфере планеты. Распространение этих волн приводит к отклонению силовых линий магнитного поля от идеального вертикального положения. Это небольшой эффект, порядка 0,01°, но его может быть достаточно, чтобы запустить события магнитного пересоединения между соседними силовыми линиями.

Во время переподключения соседние силовые линии разрываются и преобразуются в более энергетически сильную конфигурацию. Этот процесс высвобождает энергию, запасенную в поле, которая уносится ускорением близлежащих заряженных частиц. Авторы предполагают, что движущиеся вниз энергичные электроны могут быть источником закрученных областей в полярных сияниях Юпитера.

Наконец, авторы предполагают, что этот эффект не важен на Земле или Сатурне из-за их более слабых магнитных полей. Поле Юпитера более чем на порядок сильнее, и скорость пересоединения увеличивается примерно на квадрат этого значения. Таким образом, Юпитер имеет сильные полярные сияния, а Земля и Сатурн - нет.

(Добавил: AndromedO)

Поддержи AstroNews           Читайте AstroNews в Яндекс.Дзен