gov-civil-vilareal.pt목성의 오로라에 대한 미스터리가 마침내 풀렸습니다 — 그리고 지구는 우리가 생각했던 것보다 더 많은 공통점을 가지고 있습니다
>목성은 황혼 이후에 대부분의 테마파크와 견줄 수 있는 방식으로 빛을 발합니다(지구의 오로라는 말할 것도 없이). 하지만 이 마법의 이면에는 무엇이 있습니까? 혈장.
목성 오로라의 환상적인 X선 플레어는 우리 행성의 북극광과 몇 가지 공통점이 있습니다. 둘 다 진동하는 자기장 라인에 의해 촉발됩니다. 단, 목성의 방출 에너지는 인류 문명 전체에 일시적으로 전력을 공급할 수 있습니다. 이 현상의 지구 버전과 달리 목성은 X-방사선에서만 빛을 발하기 때문에 우리에게 보이지 않습니다. 이것들은 자기장과 관련이 있습니다. 이제 우리는 무엇을 알고 .
중국 과학 아카데미의 행성 과학자 Zhonghua Yao와 University College London의 Wiliam Dunn이 공동으로 이끄는 연구원 팀은 최근에 발표된 연구에서 마침내 그것을 호출했습니다. 과학 발전. 이전에 알려진 것은 이온이 목성의 대기와 충돌할 때 오로라가 발생하고 자기장 라인 사이에 플라즈마가 있다는 것입니다. Yao는 이러한 자기장 라인이 플라즈마에서 파동을 유발할 때 이러한 이온이 대기로 충돌하여 X선 형태로 이온을 방출한다는 것을 발견했습니다.
핵심 질문은 주기적으로 이온이 목성의 대기에 충돌하도록 강제하는 것이라고 Yao는 SYFY WIRE에 말했습니다. 그런 다음 문제는 압축파와 이온 침전이 어떻게 연결되어 있습니까? 전자기 이온 사이클로트론파는 이론적인 플라즈마 물리학에서 이상적인 연결입니다.
잠시만 백업하세요. 우리는 잠시 후에 전자기 이온 사이클로트론파에 도달할 것입니다. 그러나 먼저, 관찰.
Yao와 그의 팀은 목성 탐사선 Juno와 XMM-Newton 우주 관측소의 데이터를 사용하여 이러한 거의 공상과학 현상의 이면에 있는 과학을 알아냈습니다. XMM-Newton은 가장 진보된 X선 관측소 중 하나입니다. 목성의 극에서 방출되는 X선의 수를 빠르게 포착하여 짧은 시간 동안 이러한 방출의 변화에 대한 세부 정보를 밝힐 수 있습니다. 엑스레이가 얼마나 자주 맥동하는지가 궁극적으로 답으로 이어질 한 가지 힌트였습니다. 플라즈마 전자기파 또는 마젠토유체역학파는 자기장 선을 따라 수십 분 동안 이동합니다.
계속해서 X선 오로라 맥동을 자기 진동과 비교함으로써 목성의 자기권 전체가 시간에 따라 진동하는지 아니면 장소에 따라 진동하는지 여부를 알 수 있을 것이라고 Dunn은 말합니다.
이미지 제공: X선: NASA/CXC/UCL/W.Dunn et al, 광학: 남극: 제공: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Gerald Eichstädt/Seán Doran 북극 제공:NASA/JPL-Caltech /SwRI/MSSS
자기장의 모든 교란이 고려되었고, 팀은 그들이 보고 있는 마젠토유체역학적 파동이 X선의 펄스와 정렬된다는 것을 깨달았습니다. 이들은 압축된 마젠토유체역학적 파동이었습니다. 그들은 다음과 같이 작동했습니다. 압축파 , 이동 방향과 평행한 진동을 경험하고 플라즈마인 매질(사이 공간의 물질)에서만 전파할 수 있습니다. NS 주기성 , 또는 특정 기간 내에 현상의 반복 발생은 XMM-Newton 및 Juno 관측 모두에서 확인되었습니다. 무슨 일이 일어나고 있는지에 대한 컴퓨터 모델을 만드는 데 필요한 증거였습니다.
Juno가 측정한 압축파와 XMM-Newton이 측정한 X선 맥동 사이의 일관된 주기성이 핵심 증거라고 Yao는 말합니다. 26시간 동안 계속해서 X선을 관찰하는 동안 두 데이터 세트를 사용할 수 있을 때 세 번의 간격이 있었습니다. 일관된 주기성은 우연의 일치일 가능성이 극히 낮습니다.
놀랍게도 목성의 오로라는 우리가 생각했던 것보다 지구에 더 가깝습니다. 우리 행성의 오로라는 목성에서 일어나는 일과 별반 다르지 않은 과정을 거칩니다. 태양풍이 하전 입자를 불면 우주의 롤러 코스터를 타는 것처럼 자기장과 극을 향해 속도를냅니다. 그런 다음 대기 분자와 충돌하여 이온화된 전자를 얻거나 잃음으로써 화려한 조명 쇼를 시작합니다. 목성에서 오로라는 영구적인 것처럼 더 강렬합니다. 이는 입자가 태양 대신 끊임없이 분출하는 위성 이오의 화산성 이산화황에서 나오기 때문입니다.
이제 약 전자기 이온 사이클로트론(EMIC) 파 그것은 또한 지구의 오로라와 관련이 있습니다. NS 사이클로트론 교류 전기장이 자기장 내에서 나선형 또는 원형 경로 주위를 동시에 소용돌이치는 대전 입자를 가속할 때 형성됩니다. 이 파동은 자화된 플라즈마에서 발견되며 가장 가까운 사이클로트론 가까이에서 전자기 에너지를 방출합니다. Yao는 다른 행성과 위성에 대한 향후 조사에 이 지식을 사용하기를 기대하고 있습니다.
토성, 천왕성, 해왕성은 모두 체계적인 압축파를 구동하고, 이온 분포를 조절하고, 이온을 산란시켜 행성 대기로 침전시킬 수 있는 전자기 이온 사이클로트론 파동을 자극할 수 있습니다.'라고 그는 말합니다. '화산 활동 또한 중이온을 생성할 수 있는 유일한 과정이 아닙니다. 토성의 위성인 엔셀라두스의 큰 수증기 기둥은 화산 이온과 다르지 않은 물 그룹 이온을 생성합니다.
문제는 목성의 자기권에 있는 이온이 다른 천체의 자기권에서 발견되는 것보다 훨씬 더 높은 에너지이므로 전체 광선을 기대하지 말라는 것입니다. 토성과 같은 다른 가스 거인은 X선 오로라를 생성하지 않을 수도 있습니다. 그럼에도 불구하고 이것은 우주에서 특수 효과가 어떻게 생성되는지에 대한 매혹적인 모습입니다.
목성의 오로라 펄스는 전지구적 과정의 신호인가, 아니면 Juno가 지금까지 탐험한 곳에서 볼 수 있는 작은 국지적 과정인가? 우리는 아직 모른다고 Dunn은 말합니다. Juno가 목성 주변 환경을 점점 더 많이 탐색하면서 이에 대한 답을 얻을 수 있기를 바랍니다.
