Jupiter, najveća planeta Sunčevog sistema, pet puta je dalji od Sunca nego Zemlja. Zbog toga se nije očekivalo da mu temperatura vanjskih slojeva bude pretjerano visoka. Ako se proračun temperature radi na osnovu primljene količine Sunčeve svjetlosti, prosječna temperatura vanjskih slojeva planete bi trebala biti nekih -73⁰C. No, mjerenja pokazuju da je ta temperatura oko 426⁰C. Izvor ove ekstra toplote nije bio poznat sve do nedavno. Jedan međunarodni tim je koristio tri „opservatorije“, NASA-inu letjelicu Juno, teleskop W. M. Keck Opservatorije na vrhu Maunakea (Hawaii) i Hisaki satelit  Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) da bi ustanovio izvor Jupiterovog termalnog „izbačaja“.

“Ustanovili smo da Jupiter ima najjaču polarnu svjetlost u Sunčevom sistemu. Naelektrisane čestice koje struje duž nevidljivih silnica moćnog magnetnog polja odgovorne su za iznenađujuće visoke temperature gornjih slojeva planete“ kaže James O’Donoghue iz JAXA Institute of Space and Astronautical Science, Sagamihara, Japan. Važnu ulogu u svemu ima i materijal izbačen iz vulkana na satelitu Io koji gravitacija Jupitera preuzima. Ideja da čestice odgovorne za polarnu svjetlost ove planete predstavljaju i izvor neočekivane toplote javila se i ranije ali nisu postojali posmatrački dokazi. Globalni modeli gornje atmosfere Jupitera sugerirali su da će vjetrovi koje zagrijava aurora i koji će krenuti prema ekvatoru biti nadjačani i preusmjereni zapadnim vjetrovima koje pokreće brza rotacija planete. To bi spriječilo da energija koju proizvode čestice polarne svjetlosti „pobjegne“ iz polarnih područja i zagrije cijelu atmosferu. Međutim, ovi novi rezultati dobijeni iz posmatranja sugeriraju da se takvo „hvatanje“ ne događa i da vjetrovi prema zapadu mogu biti relativno slabiji nego što se očekivalo u poređenju sa vjetrovima prema ekvatoru.

Mape temperatura visoke rezolucije sa Keck opservatorija, u kombinaciji s podacima o magnetskom polju Hisakija i Juno, omogućile su timu da „uhvati“ auroru u trenutku slanja, kako se čini, pulsa topline prema Jupiterovom ekvatoru. Tim je posmatrao Jupiter sa teleskopom Keck II pet sati tokom dvije odvojene noći u aprilu 2016. i januaru 2017. Koristeći infracrveni spektrograf (NIRSPEC) na Kecku II, toplina električno nabijenih molekula vodika (H3+ ioni) u Jupiterovoj atmosferi bila je praćene od polova planete do ekvatora. Kako bi poboljšali rezultate, tim je iskoristio snagu Kecka II za još mnogo mjerenja temperature na cijelom disku planete i uključio je samo mjerenja sa nesigurnošću u zabilježenoj vrijednosti manjoj od pet posto. Ovo je tražilo nekoliko godina pažljivog rada i dalo je temperaturne karte sa preko 10.000 pojedinačnih tačaka podataka, sa najvećom rezolucijom do sada.

Umjesto visokih temperatura samo u polarnim područjima u blizini izvora polarne svjetlosti, što bi se moglo očekivati ako se toplota tamo zarobi, ove detaljne karte pokazale su da je toplota u gornjoj atmosferi raširenija, sa postepenim smanjenjem temperature bliže ekvatoru. Nadalje, posmatranja sa satelita Hisaki kompanije JAXA, pokazala su da bi uslovi u vrijeme mjerenja temperature pomoću teleskopa Keck II, bi mogli generirati jaku auroru na Jupiteru. S orbite oko Zemlje, Hisaki je promatrao magnetsko polje koje stvara polarnu svjetlost oko Jupitera. Ovo dugoročno praćenje otkrilo je da na Jupiterovo magnetno polje snažno utiče sunčev vjetar; tok čestica velike energije koji neprestano struji iz Sunca. Sunčev vjetar nosi vlastito magnetsko polje i kada se susretne s Jupiterovim planetarnim poljem, ono se komprimira. U vrijeme Keck II posmatranja, Hisaki je pokazao da je pritisak solarnog vjetra bio posebno visok na Jupiteru, a kompresija polja vjerovatno je stvorila pojačanu auroru. Konačno, posmatranja Junone koja je u orbiti oko Jupitera, pružila su preciznu lokaciju rasporeda polarne svjetlosti na planeti.

Piše: Muhamed Muminović

Izvor: ScienceNews