Auf der Erde erzeugen Teilchenausbrüche von der Sonne schimmernde Auroras wie die Nordlichter, die kurzfristig an den Polen unseres Planeten tanzen. Aber auf Jupiter gibt es rund um die Uhr ein Auroraleuchten, und neue Beobachtungen zeigen, dass die Auroras auf Jupiter manchmal wegen eines Prozesses aufblitzen, der nichts mit der Sonne zu tun hat.
Jupiter-Beobachter wissen seit langem, dass die ständig präsenten Polarlichter des Riesenplaneten sowohl durch elektrisch geladene Teilchen von der Sonne, welche mit dem Jupiters Magnetfeld kollidieren, erzeugt werden als auch durch eine separate Wechselwirkung zwischen Jupiter und einem seiner Monde, Io. Die Polarlichter auf Jupiter sind tausende Male heller und vielfach größer als die auf der Erde. Es gibt auf Jupiter aber auch Polarlichtblitze oder Perioden greller Helligkeit – vergleichbar mit geomagnetischen Stürmen auf der Erde -, die niemand definitiv auf eine der bekannten Ursachen zurückführen konnte.
Bei der Polarlicht erzeugenden Wechselwirkung zwischen Jupiter und Io schleudern Vulkane auf dem kleinen Mond Wolken aus elektrisch geladenen Atomen (Ionen) und Elektronen in eine Region, die Jupiter umgibt. Diese Region wird von dem starken Magnetfeld des Planeten durchzogen, welches tausende Male stärker als das der Erde ist. Das Magnetfeld rotiert mit seinem schnell drehenden Planeten und zieht das von Io ausgestoßene Material mit sich, wodurch starke elektrische Felder an Jupiters Polen erzeugt werden. Die Beschleunigung der Ionen und Elektronen produziert intensive Auroras, die in fast allen Bereichen des elektromagnetischen Spektrums leuchten, aber am hellsten in den Hochenergiebändern wie ultraviolettem Licht und Röntgenlicht sind. Letztere sind für das bloße Auge unsichtbar.
Jetzt zeigen neue Beobachtungen der Emissionen Jupiters im extremen Ultraviolettbereich, dass helle Ausbrüche seiner Auroras wahrscheinlich auch durch die Planet-Mond-Wechselwirkung ausgelöst werden und nicht durch solare Aktivität. Eine neue wissenschaftliche Abhandlung über diese Beobachtungen wurde am 25. März 2015 im Journal Geophysical Research Letters veröffentlicht, einem Journal der American Geophysical Union (AGU). Die Abhandlung wurde von Tomoki Kimura von der Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) in Sagamihara, Kanagawa (Japan) und seinen Kollegen verfasst.
Ein Teleskop an Bord des JAXA-Satelliten Hisaki, der Jupiter zwei Monate lang beobachtete, begann im Januar 2014 mit der Aufzeichnung unregelmäßiger Helligkeitsanstiege der Auroras auf dem Riesenplaneten. Das Teleskop registrierte plötzliche Ausbrüche an Tagen, an denen der normale Strom geladener Teilchen von der Sonne – der sogenannte Sonnenwind – relativ schwach war.
Weitere weltraum- und bodenbasierte Teleskope, darunter das Weltraumteleskop Hubble, beobachteten Jupiter ebenfalls während dieser Sonnenwind-Flauten. Sowohl Hisaki als auch Hubble wurden Zeuge von Aurora-Ausbrüchen auf dem Planeten, obwohl der Sonnenwind ruhig war. Das lässt der neuen Studie zufolge darauf schließen, dass die Jupiter-Io-Wechselwirkung diese Ausbrüche auslöst und nicht die geladenen Teilchen von der Sonne. Die neue Forschungsarbeit beschäftigt sich allerdings nicht damit, was genau in der Magnetosphäre Jupiters geschieht und was das vorübergehende Aufblitzen der Auroras auslöst.
(THK)
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