Io Jüpiter’in gölgesine girerken sanatçının oksijen, sodyum ve potasyum kutup ışıklarını yorumlaması. Kredi: Chris Faust
Hawaiʻi’deki Maunakea’da W. M. Keck Gözlemevini kullanan gökbilimciler, görünür dalga boylarında kutup ışıklarının Jüpiter’in 4 büyük uydusunun hepsinde göründüğünü keşfettiler: Io, Europa, Ganymede ve Callisto.
Caltech ve Boston Üniversitesi liderliğindeki bir ekip, Jüpiter’in gölgesindeki ayları gözlemledi, böylece gaz devinin güçlü manyetik alanının neden olduğu soluk kutup ışıkları, yüzeylerinden yansıyan parlak güneş ışığından rakipsiz bir şekilde tespit edilebildi. Gözlemleri yapmak için Keck Gözlemevi’nin Yüksek Çözünürlüklü Echelle Spektrometresi (HIRES), ızgaralı bir çapraz dağılmış, echelle spektrografı ve ayrıca Büyük Dürbün Teleskopu ve Apache Point Gözlemevi’ndeki yüksek çözünürlüklü spektrografları kullandılar.
” Bu gözlemler yanıltıcı çünkü Jüpiter’in gölgesinde aylar neredeyse görünmez. Caltech profesörü ve 16 Şubat 2023’te yayınlanan iki yeni araştırma makalesinden birinin baş yazarı Katherine de Kleer, “Sönük kutup ışıklarının yaydığı ışık, teleskopu doğru yere çevirdiğimizin bile tek kanıtıdır” diyor. keşfi anlatan Planetary Science Journal.
Galile uydularının dördü de Dünya’nın kutuplarına yakın göklerde gördüğümüz aynı oksijen aurorasını gösteriyor, ancak Jüpiter’in uydularındaki gazlar çok daha ince olduğundan koyu kırmızı bir rengin parlamasına izin veriyor tanıdık yeşil ışıktan yaklaşık 15 kat daha parlak.
Jüpiter’in güneş sistemindeki en büyük ayı olan Ganymede’deki oksijen aurorasının sanatçı tarafından tasviri, Hawaiʻi Adası’ndaki Maunakea’dan ikiz kullanılarak gözlemlendiği şekliyle Keck Gözlemevi teleskopları. Kredi: Julie Inglis
Europa ve Ganymede’de oksijen ayrıca insan gözünün görebileceğinden biraz daha kırmızı olan kızılötesi dalga boylarını da aydınlatır.
Jüpiter’in en içteki ayı olan Io’da, volkanik gaz ve toz bulutlarının boyutları yüzlerce kilometre yüksekliğe ulaşan çok geniştir. Bu tüyler, ek renkler üretmek için parçalanan sodyum klorür ve potasyum klorür gibi tuzlar içerir. Sodyum, Io’nun aurorasına şehir sokak lambalarında gördüğümüz sarı-turuncu parıltının aynısını verir. Yeni ölçümler ayrıca, daha önce başka hiçbir yerde tespit edilmemiş olan kızılötesi ışıkta Io’daki potasyum kutup ışıklarını da gösteriyor.
“Aurora’nın farklı renklerinin parlaklığı, bize bu ayların atmosferlerinin muhtemelen nelerden oluştuğunu söylüyor. dedi de Kleer. “Tıpkı burada, Dünya’da soluduğumuz gibi, moleküler oksijenin, buzlu ay atmosferlerinin ana bileşeni olduğunu bulduk.”
Yeni ölçümler, su için çok az kanıt gösteriyor ve su olup olmadığı konusunda aktif bir bilimsel tartışmayı ateşliyor. Jüpiter’in uydularının atmosferlerinde önemli miktarda su buharı bulunur. Şu anda Jüpiter’in dış 3 Galile uydusunun kalın buzlu yüzeylerinin altında sıvı su okyanusları içerdiğine inanılıyor ve Europa’nın atmosferindeki suyun bazen okyanustan veya buz kabuğundaki sıvı rezervuarlardan gelebileceğine dair kesin olmayan kanıtlar var.
{ 6}Jüpiter’in güçlü manyetik alanı eğimli olduğundan, gezegen döndükçe bu aylardaki kutup ışıklarının parlaklığı değişir. Ayrıca atmosferler, sıcak güneş ışığından Jüpiter’in soğuk gölgesine hızlı geçişe tepki verebilir.
“Io’nun sodyumu, Jüpiter’in gölgesine girdikten sonraki 15 dakika içinde çok soluk hale gelir, ancak ortaya çıktıktan sonra toparlanması birkaç saat sürer. Boston Üniversitesi’nde Astronomi Profesörü ve ikinci makalenin baş yazarı Carl Schmidt, “güneş ışığına doğru” diye açıklıyor. “Bu yeni özellikler, Io’nun atmosferik kimyasını anlamak için gerçekten anlayışlı. Jüpiter’in tutulmalarının, güneş ışığının atmosferini nasıl etkilediğini öğrenmek için doğal bir deney sunması çok güzel.”
Dört aydaki yeni kutup ışıkları türleri, Jüpiter hayranları için zaten altın bir çağ olan bu çağa heyecan verici bir yön katıyor. NASA’nın Juno görevi ve James Webb Uzay Teleskobu. Aurora’yı burada, Dünya’da görecek kadar şanslıysanız, Jüpiter’in uydularından birinden yukarı bakıyor olsaydınız, gösterinin ne kadar harika görünebileceğini bir an düşünün.
Referanslar:
“The Optical Aurorae of Europa, Ganymede ve Callisto” yazan Katherine de Kleer, Zachariah Milby1, Carl Schmidt, Maria Camarca ve Michael E. Brown, 16 Şubat 2023, The Planetary Science Journal
DOI: 10.3847/PSJ/acb53c
“Io’s Optical Aurorae in Jupiter’s Shadow”, yazan Carl Schmidt, Mikhail Sharov, Katherine de Kleer, Nick Schneider, Imke de Pater, Phillip H. Phipps, Albert Conrad, Luke Moore, Paul Withers, John Spencer, Jeff Morgenthaler, Ilya Ilyin, Klaus Strassmeier, Christian Veillet, John Hill ve Mike Brown, 16 Şubat 2023, The Planetary Science Journal.
DOI: 10.3847/PSJ/ac85b0