Tıpkı Dünya’nın muhteşem auroraları olduğu gibi, diğer Güneş Sistemi gezegenlerindeki atmosferik ışık gösterilerinin kendilerine özgü versiyonları vardır. Aslında Jüpiter, gözümüzle görülemeyen, ancak ultraviyole dalga boylarında ışıl ışıl parıldayan Güneş Sistemindeki en güçlü auroralara sahiptir. Jüpiter Dünya’dan olağanüstü farklı olduğu için, bilim insanları bu inanılmaz atmosferik fenomeni neyin tetiklediğini öğrenmeye ciddi yatırım yapmışlardır.
Şimdi yeni bir ipucu elde edilmiş, Jüpiter’in gizemli auroral fırtınasının şafak zamanı başlangıcı Juno yörünge aracıyla ilk kez gözlemlenmiştir.Jüpiter auroraları çoğunlukla uydusu Io’nun atmosferi tarafından sürekli üretilen yüksek enerjili elektron yağmurlarından dolayı meydan gelmektedir.
Bunlar, Jüpiter’in kutuplarında manyetik alan çizgileri boyunca hızlanırlar, buradan üst atmosfere düşerler ve bir parıltı üretmek için oradaki gazlarla etkileşime girerler. Bu ışımalar, Güneş rüzgarlarından gelen parçacıklar tarafından üretilen Dünya’nın auroralarına (Kuzey Işıkları) benzemezler. Ayrıca Dünya’nın auroralarının aksine, Jüpiter’in auroraları kalıcıdır ve oldukça farklı davranabilirler.
Bu davranışlardan biri şafak fırtınasıdır. Şafakta kutup ışıklarının yoğun bir şekilde parlaması ve genişlemesi, ilk olarak 1994’te gözlemlenmiştir. Ancak, bu şafak fırtınaları Jüpiter’in gece tarafında başladığından onların oluştuğunu Juno uzay sondası olay yerine gelene kadar asla göremiyorduk.
Belçika Liège Üniversitesi’nden astrofizikçi Bertrand Bonfond, “Jüpiter’in kutup ışıklarını Dünya’dan gözlemlemek neredeyse imkansızdır, çünkü Jüpiter kutuplarının gece tarafını görmenize izin vermez.
Voyager, Galileo ve Cassini gibi uzay araçları tarafından yapılan keşifler nispeten uzak mesafelerden gerçekleşti. Araçlar kutupların üzerinde uçamadılar, bu yüzden resmin tamamını göremedik. Bu nedenle Juno verileri gerçek bir oyun değiştirici ve bize daha iyi bir olanak sağlıyor. Şimdi şafak fırtınalarının doğduğu gece tarafında neler olup bittiğini anlayabiliriz” dedi.
Bir şafak fırtınasının ortaya çıkışı.
Şafak fırtınaları gerçekten önemlidir. Gezegenin gece tarafında başlarlar, şafak sökerken Jüpiter’in aurorasını parlak bir ultraviyole işaretine dönüştürerek, yüz binlerce giga watt mertebesinde ışık yayarlar. Bu olay her zamanki Jovian auroralarından (Jüpiter, Satürn, Uranüs, Neptün ışıkları) en az 10 kat daha fazla enerji içerirler.
Normal enerji seviyelerine düşmeden önce birkaç saat ısrarla devam ederler. İki gezegenin auroraları arasında bu tür farklılıklar olduğundan, şafak fırtınasını oluşturan sürecin, Dünya’nın auroralarında görülen süreçten doğal olarak farklı olması bekleniyordu. Bununla birlikte, şaşırtıcı bir şekilde, Juno’nun ultraviyole spektrografından gelen veriler tanıdık geldi.
Liège Üniversitesi’nden gökbilimci Zhonghua Yao, “Tüm şafak fırtınası dizisine baktığımızda, Jüpiter’deki şafak fırtınası auroralarının alt fırtınalar adı verilen bir tür dünyadaki karasal auroralara çok benzediğini fark ettik” dedi.
Dünya’nın auroral alt fırtınalarını görmek inanılmazdır. Dünya’nın manyetosferi elektrik akımları tarafından rahatsız edildiğinde meydana gelir ve iyonosfere doğru patlayıcı bir enerji salınımı ile sonuçlanır. Orada enerji, birkaç saat sürebilen karmaşık, dans eden bir aurora görüntüsü olarak dağıtılır.
Alt fırtınalar, güneş rüzgârından ve gezegenler arası manyetik alan yönünden güçlü bir şekilde etkilenirler. Ancak Dünya’nın manyetosferi, güneş rüzgârıyla etkileşimlerin hakimiyetindedir; Jüpiter’inki, gezegenin konumu tarafından kontrol edilen Io’dan sıyrılmış plazma ile doludur.
Ekibin analizine göre, Jüpiter’in auroral şafak fırtınaları, güneş rüzgarından ziyade Io’dan gelen aşırı plazmanın dökülmesinden etkileniyor; ancak sonuç aynıdır, yani manyetosferin bozulması, patlayıcı bir enerji salınımı ile sonuçlanır. Her iki durumda da, plazma ve enerji birikimi, sistemdeki patlamaya (auroral fırtına) kadar kademeli olarak istikrarsızlığı artırır.
Bu, yalnızca her iki gezegendeki auroral süreçleri anlamamızı sağlamakla kalmaz gelecekte diğer gezegenlerdeki auroraları daha iyi anlamamıza da yardımcı olabilir. Örneğin, yıldızlararası uzayda hiçbir yerde olmadıklarında bile algılanabilecek kadar güçlü auroralara sahip olan kahverengi cüceler de dahil.
Yao, “Dünya ve Jüpiter’deki auroraların ‘üretim mekanizması’ çok farklı olsa da, iki sistem arasındaki bağlantıların ilk kez gösterilmesi, evrensel fenomenleri tanımlamamıza ve onları her gezegene ilişkin özelliklerinden ayırmamıza izin veriyor. Dünya ve Jüpiter’in manyetosferleri enerjiyi çok farklı mekanizmalarla depolar, ancak bu birikim bir kırılma noktasına ulaştığında, iki sistem şaşırtıcı bir benzerlikle bu enerjiyi patlatarak serbest bırakır” diyor.
