Hënat më të mëdha të Jupiterit kanë të gjitha Aurora që shkëlqejnë në të kuqe të thellë

Jupiteri është i mirënjohur për aurora e tij spektakolare, falë jo pak orbiterit Juno dhe imazheve të fundit të marra nga teleskopi hapësinor James Webb (JWST). Ashtu si Toka, këto shfaqje verbuese vijnë nga grimcat e ngarkuara diellore që ndërveprojnë me fushën magnetike dhe atmosferën e Jupiterit.

Me kalimin e viteve, astronomët kanë zbuluar gjithashtu aurora të zbehta në atmosferat e hënave më të mëdha të Jupiterit (aka. “Hënat e Galilesë”). Këto janë gjithashtu rezultat i ndërveprimit, në këtë rast, midis fushës magnetike të Jupiterit dhe grimcave që dalin nga atmosferat e hënës.

Zbulimi i këtyre aurorave të zbehta ka qenë gjithmonë një sfidë për shkak se rrezet e diellit të reflektuara nga sipërfaqet e hënës fshijnë plotësisht shenjat e tyre të dritës. Në një seri punimesh të fundit, një ekip i udhëhequr nga Universiteti i Bostonit dhe Caltech (me mbështetjen e NASA-s) vëzhgoi Hënat Galilease teksa kalonin në hijen e Jupiterit.

Këto vëzhgime zbuluan se Io, Europa, Ganymede dhe Callisto të gjithë përjetojnë oksigjen-aurorae në atmosferat e tyre. Për më tepër, këto aurora janë të kuqe të thellë dhe pothuajse 15 herë më të shndritshme se modelet e gjelbra të njohura që shohim në Tokë.

Ekipi hulumtues përfshinte astronomë nga Qendra për Fizikën Hapësinore (CSP) në Universitetin e Bostonit, Divizioni i Shkencave Gjeologjike dhe Planetare (GPS) në Caltech, Laboratori për fizikën atmosferike dhe hapësinore (LASP) në Universitetin e Kolorados, Tokës dhe Planetare Shkenca në UC Berkeley, Observatori i Teleskopit të Madh Binocular (LBT), Instituti i Kërkimeve Jugperëndimore (SwRI), Instituti i Shkencave Planetare (PSI), Instituti Leibniz për Astrofizikën Potsdam (AIP) dhe Qendra e Fluturimeve Hapësinore Goddard e NASA-s.

Dy studimet, të titulluar “Aurora optike e Evropës, Ganymede dhe Callisto” dhe “Aurora optike e Ios në hijen e Jupiterit”, u shfaqën më 16 shkurt në Revistën e Shkencave Planetare.

Vëzhgimet e ekipit kombinuan të dhënat nga spektometri i Echelle me rezolucion të lartë (HIRES) të Observatorit Keck me spektrat me rezolucion të lartë nga Teleskopi i Madh Binocular (LBT) dhe Observatori Apache Point (APO).

Këto vëzhgime u caktuan për të parë Io, Europa, Ganymede dhe Callisto kur ata hynë në hijen e Jupiterit për të shmangur ndërhyrjen nga rrezet e diellit të reflektuara nga sipërfaqet e tyre. Këto të dhëna zbuluan informacion të vlefshëm në lidhje me përbërjen e atmosferës së hënës, e cila përfshinte gaz oksigjen (siç pritej).

Katherine de Kleer, një profesoreshë e Caltech dhe autorja kryesore e një prej dy punimeve, shpjegoi në një njoftim për shtyp të Observatorit Keck:

“Këto vëzhgime janë të ndërlikuara sepse në hijen e Jupiterit hënat janë pothuajse të padukshme. Drita e emetuar nga aurora e tyre e dobët është konfirmimi i vetëm që ne madje e kemi drejtuar teleskopin në vendin e duhur. Shkëlqimi i ngjyrave të ndryshme të aurorës na tregon se çfarë atmosferat e këtyre hënave ka të ngjarë të përbëhen nga. Ne zbulojmë se oksigjeni molekular, ashtu si ai që thithim këtu në Tokë, ka të ngjarë të jetë përbërësi kryesor i atmosferave të akullta të hënës.”

Të katër hënat e Galilesë treguan të njëjtat aurora oksigjeni, të ngjashme me atë që shohim me Aurora Borealis dhe Australis (Dritat Veriore dhe Jugore) këtu në Tokë.

Në rastin e Europa, Ganymede dhe Callisto, përmbajtja e oksigjenit në atmosferat e tyre është për shkak të fotolizës, një proces ku akulli i ujit sublimohet dhe ndahet nga rrezatimi diellor në gazin e tij hidrogjen dhe oksigjen. Në rastin e Io-s, oksigjeni shkaktohet nga dioksidi i squfurit (shpërthyer nga vullkanet e shumta që mbulojnë sipërfaqen e tij) që ndërvepron me rrezatimin diellor për të formuar monoksid squfuri dhe oksigjen elementar.

Por për shkak të atmosferës së tyre shumë më të hollë, ky oksigjen shkëlqen në të kuqe të thellë dhe (për Evropën dhe Ganymedin) në gjatësi vale infra të kuqe – kjo e fundit është e pazbulueshme për syrin e njeriut.

Për shkak të aktivitetit vullkanik të Io, kripërat si kloruri i natriumit dhe kloruri i kaliumit janë gjithashtu të pranishme në atmosferë, ku ato gjithashtu shpërbëhen nga rrezatimi diellor. Kjo çon në aurora në Io që lëshon një shkëlqim të verdhë-portokalli (të shkaktuar nga natriumi) dhe shkëlqen në infra të kuqe (të shkaktuar nga kaliumi).

Kjo ishte hera e parë që astronomët vëzhguan këtë shkëlqim infra të kuqe në atmosferat e këtyre hënave. Për më tepër, matjet e reja zbuluan gjithashtu prova minimale të avullit të ujit, i cili më parë mendohej të ishte një komponent në atmosferat e Evropës, Ganymedit dhe Callisto.

Të tre hënat teorizohet se kanë oqeane të brendshme nën sipërfaqet e tyre të akullta, dhe madje ka disa prova paraprake që avujt e ujit në atmosferën e Evropës mund të vijnë nga aktiviteti i shtëllungës. Këto shtëllunga mendohet se janë të lidhura me oqeanin e brendshëm të hënës ose me rezervuarët e lëngshëm brenda guaskës së saj të akullt.

Vëzhgimet treguan gjithashtu se si fusha magnetike e anuar e Jupiterit bën që aurora të ndryshojë në shkëlqim ndërsa gjigandi i gazit rrotullohet. Pjerrësia e kësaj fushe, afërsisht 10° nga boshti i rrotullimit të Jupiterit në krahasim me pjerrësinë 11° të Tokës, do të thotë se hënat do të përjetojnë ndërveprim më të madh në periudha të caktuara të orbitës së tyre.

Së fundi, ata vunë re gjithashtu se si atmosferat reaguan me shpejtësi ndaj ndryshimeve të temperaturës të shkaktuara nga kalimi midis ekspozimit ndaj dritës së diellit dhe kalimit brenda hijes së Jupiterit. Tha Carl Schmidt, një profesor i astronomisë në Universitetin e Bostonit dhe autori kryesor i punimit të dytë:

“Natriumi i Io-s zbehet shumë brenda 15 minutave pasi hyn në hijen e Jupiterit, por duhen disa orë për t’u rikuperuar pasi të dalë në dritën e diellit. Këto karakteristika të reja janë vërtet të thellë për të kuptuar kiminë atmosferike të Io. Është e qartë që eklipset nga Jupiteri ofrojnë një eksperiment natyror për të mësoni se si rrezet e diellit ndikojnë në atmosferën e tij.”

Këto vëzhgime të fundit i kanë shtuar emocionet asaj që tashmë është një fushë shumë emocionuese kërkimi. Në vitet e ardhshme, agjencitë hapësinore do të dërgojnë më shumë eksplorues robotikë në Evropë dhe Ganymede – Europa Clipper i NASA-s dhe Eksploruesi i Hënës Jupiter ICy i ESA-s (JUICE).

Këto misione do të kryejnë fluturime të shumta të këtyre hënave, do të mbledhin të dhëna për përbërjet e atmosferave dhe sipërfaqeve të tyre dhe do të përpiqen të dallojnë indikacionet e jetës së mundshme në brendësi të tyre (“biosfirma”). Të shohësh nga afër këto aurora të kuqe të ndezura nuk do të jetë asgjë më pak se të bie nofulla!