Können Wiederverbindungen in geringer Höhe die Polarlichter des Jupiter antreiben?

NASA, ESA und J. Nichols, University of Leicester„Breite =“ 800 „Höhe =“ 530 „/>

Dieses zusammengesetzte Bild zeigt die Position von Jupiters nördlicher Aurora, wie sie vom Hubble-Weltraumteleskop gesehen wird. In unmittelbarer Nähe der Pole tritt eine starke Polarlichtaktivität auf. Dies ist ein Merkmal des einzigartigen Sonnensystems des Jupiter. Kredit: NASA, ESA und J. Nichols, University of Leicester

Wie die Erde leitet das Magnetfeld des Jupiter geladene Teilchen in seine Atmosphäre, was zur Bildung einer leuchtenden Aurora in der Nähe seiner Pole führt. Die Helligkeit und Vielfalt der Aurora-Strahlung des Jupiter übersteigt jedoch die auf unserem Planeten erzeugte. Von besonderem Interesse sind Emissionsflecken, die näher an den Polen als an der Haupt-Aurora auftreten. Dies ist ein Merkmal, das auf Jupiter viel stärker aussieht als auf der Erde oder dem Saturn.

Freisetzung in der Polarregion Sie kann einige Minuten oder sogar einige Sekunden dauern. Die Polar-Aurora-Region kann weiter in drei Formen unterteilt werden: die kleinste „dunkle“ Region. Freisetzung, Die „aktive“ Region der aktiven Emission und die „wirbelnde“ Region der turbulenten Emission in den höchsten Breiten.

Die Raumsonde Juno der NASA hat einen abwärts gerichteten Partikelfluss festgestellt, der eine Hauptquelle von Emissionen sein kann. Es wurde jedoch kein Fluss gefunden, der die meisten polaren Emissionen erklären könnte, insbesondere die aus dem Spiralbereich. Meister et al. Wir schlagen einen Mechanismus vor, der in Juno noch nicht beobachtet wurde. Magnetische Wiederverbindung Sie tritt direkt über der Wolkenspitze des Jupiter auf.

Der Autor führt eine eindimensionale magnetohydrodynamische Modellierung durch, um die Entwicklung der einzelnen magnetischen Feldlinien in der Nähe der Pole des Jupiter zu verfolgen. Sie modellieren Regionen, die oben in der Atmosphäre des Planeten beginnen und die Radien der beiden Jupiter von diesem Punkt aus erweitern. Diese Region Es steht vollständig unter der Beobachtung der bestehenden Raumsonde.

Wellen, die sich durch das Plasma bewegen, dringen von oben in die Modellregion ein, erzeugt durch Wechselwirkungen außerhalb der Magnetosphäre des Planeten. Die Ausbreitung dieser Wellen bewirkt, dass die idealisierten magnetischen Kraftlinien aus einer perfekt vertikalen Position abgelenkt werden. Dies ist ein kleiner Effekt von etwa 0,01 , aber er kann ausreichen, um ein magnetisches Wiederverbindungsereignis zwischen benachbarten Feldlinien auszulösen.

Bei der Wiederverbindung brechen die benachbarten Feldlinien und formen sich in eine energetisch günstigere Konfiguration um. Bei diesem Vorgang wird die im Feld gespeicherte Energie freigesetzt. Diese Energie wird durch die Beschleunigung benachbarter geladener Teilchen abtransportiert. Die Autoren vermuten, dass sich nach unten bewegende hochenergetische Elektronen die Quelle der polaren Aurora-Wirbelregion des Jupiter sein könnten.

Schließlich schlagen die Autoren vor, dass dieser Effekt aufgrund des schwachen Magnetfelds auf der Erde oder dem Saturn nicht wichtig ist. Das Magnetfeld des Jupiter ist mehr als eine Größenordnung stärker, und die Wiederverbindungsrate nimmt fast um das Quadrat dieses Wertes zu. Daher hat Jupiter ein starkes Polarlicht, Erde und Saturn jedoch nicht.


Junho stellt Radiogeräusche ein, die von Jupiters Vulkanmond Io . verursacht werden


Für mehr Informationen:
A. Meister und andere, magnetische Wiederverbindung in der Nähe des Planeten als möglicher Treiber von Jupiters mysteriöser Polar-Aurora, Zeitschrift für geophysikalische Forschung: Weltraumphysik (2021). DOI: 10.1029 / 2021JA029544

Zur Verfügung gestellt von
Amerikanische Geophysikalische Union

Diese Geschichte wurde zugunsten von Eos neu veröffentlicht, gesponsert von der American Geophysical Union.Lesen Sie die Originalgeschichte hier..

Zitieren: Kann die Wiederverbindung in geringer Höhe die Polarlichter des Jupiter mit Strom versorgen? (21. September 2021) Erhalten am 21. September 2021 von https: //phys.org/news/2021-09-low-altitude-reconnection-power-jupiter-polar.html

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