مگنتوسفر مشتری “مانند یک شتاب دهنده ذرات غول پیکر عمل می کند”

مشتری سیاره ای است با برخی ویژگی های عجیب و غریب. علاوه بر ظاهر متمایز بصری آن، از جمله نوارهای خیره کننده از ابرها و طوفان عظیمی که لکه قرمز بزرگ را تشکیل می دهد، همچنین به عنوان پرتوهای ایکس شناخته شده است.

با این حال، در مورد اشعه ایکس که تولید می کند، چیزهای عجیبی وجود دارد که به شفق های قطبی آن مربوط می شود. این سوال وجود دارد که چرا ماموریت اولیس که در سال 1992 از کنار مشتری عبور کرد، هیچ اشعه ایکس را تشخیص نداد. اکنون، یک مقاله جدید با استفاده از رصدخانه NuSTAR ناسا این معمای طولانی مدت را حل کرده است.

NuSTAR یک تلسکوپ پرتو ایکس مبتنی بر فضا است که در سال 2012 به فضا پرتاب شد و پرتوهای پرانرژی ایکس را شناسایی می کند که پرانرژی تر از انواع پرتوهای ایکس هستند که معمولاً توسط سایر رصدخانه های پرتو ایکس مانند چاندرا شناسایی می شوند. با بررسی مشتری با NuSTAR، محققان توانستند پرانرژی ترین نوری را که تاکنون از مشتری کشف شده است، ببینند، حتی انرژی بالاتر از شفق های پرتو ایکس این سیاره.

کایا موری، نویسنده اصلی این مطالعه، در بیانیه‌ای گفت: «برای سیارات تولید پرتوهای ایکس در محدوده‌ای که NuSTAR تشخیص می‌دهد، بسیار چالش برانگیز است. اما مشتری میدان مغناطیسی عظیمی دارد و خیلی سریع در حال چرخش است. این دو ویژگی به این معنی است که مگنتوسفر سیاره مانند یک شتاب دهنده ذرات غول پیکر عمل می کند و این چیزی است که این انتشارات با انرژی بالاتر را ممکن می کند.

این مکانیسم همچنین ممکن است توضیح دهد که چرا ماموریت اولیس هیچ پرتو ایکس پرانرژی را در طول پرواز خود مشاهده نکرد. نوع خاصی از انتشارات ناشی از فعل و انفعالات الکترون ها در جو تنها در یک سطح انرژی خاص روشن است و برای اولیس بسیار ضعیف بود که نمی توانست آن را تشخیص دهد.

با وجود اینکه این معما حل شده است، هنوز سوالات زیادی در مورد چگونگی تشکیل این انتشارات وجود دارد. "کشف این گازهای گلخانه ای پرونده را نمی بندد. ویلیام دان، یکی از نویسندگان این مقاله گفت: این در حال باز کردن فصل جدیدی است. ما هنوز سوالات زیادی در مورد این انتشارات و منابع آنها داریم. می دانیم که میدان های مغناطیسی دوار می توانند ذرات را شتاب دهند، اما به طور کامل نمی دانیم که چگونه آنها در مشتری به چنین سرعت بالایی می رسند. کدام فرآیندهای اساسی به طور طبیعی چنین ذرات پرانرژی را تولید می کنند؟

این تحقیق در مجله Nature Astronomy منتشر شده است.