_ Cercetarea oamenilor de știință răspunde la marea întrebare despre cea mai mare planetă a sistemului nostru

Noile descoperiri despre Jupiter ar putea duce la o mai bună înțelegere a propriului mediu spațial al Pământului și ar putea influența o dezbatere științifică de lungă durată despre cea mai mare planetă a sistemului solar.

" Explorând un spațiu mai mare, cum ar fi Jupiter, putem înțelege mai bine fizica fundamentală care guvernează magnetosfera Pământului și, prin urmare, putem îmbunătăți prognoza meteo spațială”, a declarat Peter Delamere, profesor la Institutul de Geofizică UAF și Colegiul de Științe Naturale și Matematică UAF.

„Suntem un mare eveniment meteorologic spațial din cauza pierderii sateliților de comunicații, a activelor noastre de rețea electrică sau ambele”, a spus el.

Vremea spațială se referă la perturbările din magnetosfera Pământului cauzate de interacțiuni. între vântul solar și câmpul magnetic al Pământului. Acestea sunt în general asociate cu furtunile solare și cu ejecțiile de masă coronară a soarelui, care pot duce la fluctuații magnetice și întreruperi în rețelele electrice, conductele și sistemele de comunicații.

Delamere și o echipă de coautori și-au detaliat descoperirile despre Magnetosfera lui Jupiter într-o lucrare din AGU Advances. Profesorul asociat de cercetare al Institutului de Geofizică Peter Damiano, cercetătorii absolvenți ai UAF Austin Smith și Chynna Spitler și fostul student Blake Mino se numără printre co-autori.

Cercetarea lui Delamere arată că cea mai mare planetă a sistemului nostru solar are o magnetosferă formată din de linii de câmp magnetic în mare măsură închise în regiunile sale polare, dar incluzând o zonă în formă de semilună de linii de câmp deschis. Magnetosfera este scutul pe care îl au unele planete și care deviază o mare parte din vântul solar.

Dezbaterea despre deschis versus închis la poli a făcut furori de mai bine de 40 de ani.

O deschisă. magnetosfera se referă la o planetă care are câteva linii de câmp magnetic deschise în apropierea polilor săi. Acestea sunt linii închise anterior care au fost rupte de vântul solar și lăsate să se extindă în spațiu fără a intra din nou pe planetă.

Acest lucru creează regiuni pe Jupiter unde vântul solar, care transportă o parte din soarele. liniile de câmp magnetic, interacționează direct cu ionosfera și atmosfera planetei.

Particulele solare care se deplasează către o planetă pe liniile de câmp deschis nu provoacă aurora, care apare în mare parte pe liniile de câmp închis. Cu toate acestea, energia și impulsul particulelor de vânt solar pe liniile de câmp deschis se transferă în sistemul închis.

Pământul are o magnetosferă în mare măsură deschisă la poli, cu aurore care apar pe liniile de câmp închis.. Este a transferat energie pe acele linii deschise care pot perturba rețelele electrice și comunicațiile.

Pentru a studia magnetosfera lui Jupiter, Delamere a rulat o varietate de modele folosind date achiziționate de sonda spațială Juno a NASA, care a intrat pe orbita lui Jupiter în 2016 și are o orbită polară eliptică.

„Nu am avut niciodată date din regiunile polare, așa că Juno a fost transformatoare în ceea ce privește fizica aurorale a planetei și a contribuit la continuarea discuției despre liniile câmpului magnetic al acesteia”, a spus Delamere.

Dezbaterea a început cu survolările lui Jupiter din 1979 de către Voyager 1 și Voyager 2 ale NASA. Aceste date i-au făcut pe mulți să creadă că planeta avea o magnetosferă în general deschisă la poli.

Altele oamenii de știință au susținut că activitatea aurorale a lui Jupiter, care este mult diferită de cea a Pământului, a indicat că planeta avea o magnetosferă aproape închisă la poli. Delamere, un cercetător de lungă durată al câmpului magnetic al lui Jupiter, a publicat o lucrare care susține acest punct de vedere în 2010.

În 2021, el a fost coautor al unei lucrări a lui Binzheng Zhang de la Universitatea din Hong Kong care sugera prin intermediul modelând că magnetosfera lui Jupiter avea două regiuni de linii deschise de câmp magnetic la polii săi.

Modelul arată un set de linii de câmp deschise care ies din poli și care se îndreaptă spre exterior în spatele planetei în magnetotail, porțiunea îngustă în formă de lacrimă a magnetosferei îndreptându-se departe de soare. Celălalt set iese din polii lui Jupiter și pleacă în lateral în spațiu, purtat de vântul solar.

„Rezultatul Zhang a oferit o explicație plauzibilă pentru regiunile liniei de câmp deschis”, a spus Delamere. „Și anul acesta am furnizat dovezile convingătoare în datele Juno pentru a susține rezultatul modelului.

„Este o validare majoră a lucrării Zhang”, a spus el.

a spus Delamere. este important să studiem Jupiter pentru a înțelege mai bine Pământul.

„În imaginea de ansamblu, Jupiter și Pământul reprezintă capetele opuse ale spectrului – liniile câmpului deschis versus închis”, a spus el „Pentru a înțelege pe deplin fizica magnetosferică. trebuie să înțelegem ambele limite.”

Dovezile lui Delamere au venit printr-un instrument de pe nava spațială Juno care a dezvăluit o zonă polară în care ionii curgeau într-o direcție opusă rotației lui Jupiter.

Modelările ulterioare au arătat un flux ionic similar în aceeași zonă – și în apropierea liniilor de câmp deschis propuse în lucrarea din 2021 de Zhang și Delamere.

„Gazul ionizat de pe liniile de câmp magnetic [închis] conectat la emisferele nordice și sudice ale lui Jupiter. se rotește cu planeta”, conchide noua lucrare a lui Delamere, „în timp ce gazul ionizat de pe liniile de câmp [deschise] care se conectează la vântul solar se mișcă cu vântul solar.”

Delamere scrie că locația polară a magnetică deschisă. liniile de câmp „pot reprezenta o trăsătură caracteristică a magnetosferelor gigantice rotative pentru explorarea viitoare.”

Alți contribuitori sunt de la Universitatea din Colorado Boulder, Universitatea Johns Hopkins, Universitatea Andrews, Universitatea Aeronautică Embry-Riddle, Universitatea din Hong Kong, Universitatea din Texas San Antonio, Institutul de Cercetare de Sud-Vest și O.J. Brambles Consulting în Regatul Unit.

Delamere va prezenta cercetarea în iulie la Conferința privind magnetosferele planetelor exterioare de la Universitatea din Minnesota.

(Fluierul)