Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay
Общество → Наука → Новости науки

Клуб любителей космоса 751

Открытая группа
4588 участников
Администратор Adm-X
Администратор vladmiza

Важные темы:

Последние откомментированные темы:

20250222220708

←  Предыдущая тема Все темы Следующая тема →
Л.М. Топтунова
Привилегированный участник пишет:

Полярные сияния на Ио и Юпитере

 Схема строения магнитного поля Юпитера

 

Планета-гигант  Юпитер  обладает очень мощной магнитосферой. Её силовые линии схематично показаны голубым цветом на этом изображении (бежевые линии — орбиты четырех галилеевых спутников: Ио, Европы, Ганимеда и Каллисто). Неудивительно поэтому, что на Юпитере есть яркие полярные сияния. Юпитер отвечает и за возникновение полярных сияний на Ио, ближайшем из крупных спутников. А вот это уже удивительно, потому что у Ио толком нет ни собственной атмосферы, ни магнитного поля! Более того, оказывается, что взаимодействие между Юпитером и Ио еще хитрее: спутник, в свою очередь, обеспечивает «добавку» в сияния на планете. Но обо всем по порядку.

Полярные сияния возникают, когда поток заряженных частиц от Солнца (так называемый солнечный ветер) наталкивается на магнитосферу планеты и в результате частично увлекается вдоль силовых линий в области около магнитных полюсов. Попадая в верхние слои атмосферы, частицы солнечного ветра возбуждают молекулы атмосферных газов и заставляют их светиться.

Радиус орбиты Ио примерно равен 420 000 км, что всего в 7 раз больше радиуса Юпитера. Из-за такой близости к планете-гиганту гравитации Ио не хватает для удержания полноценной атмосферы, несмотря на два постоянных источника ее пополнения — вулканическую активность (в результате которой происходят выбросы вещества и газов) и сублимацию вещества с поверхности.  Сублимация – это переход вещества из твёрдого состояния сразу в газообразное, минуя стадию плавления. Газ из атмосферы Ио вытягивается Юпитером со скоростью около 1 тонны в секунду. При этом он улетучивается, или попадая в разреженное нейтральное облако вокруг спутника. (желтое пятно на верхнем рисунке), или попадает в плазменный тор, окружающий всю орбиту Ио (красная область на том же рисунке).

Тем не менее, спутник всё же имеет очень тонкий неравномерный поверхностный слой газа, состоящий в основном из диоксида серы с небольшим содержанием хлорида натрия, атомарных серы и кислорода. Этот слой условно можно считать «атмосферой». Она в основном сосредоточена в пределах 40° от экватора.

 

Аврора на Ио

Экваториальное сияние на Ио. Этот снимок был сделан аппаратом «Галилео» в мае 1998 года с расстояния около 1,3 млн км. Разные цвета возникают из-за свечения разных компонентов «атмосферы»: красный — кислород, зеленый — ионы натрия, синий — вулканические газы. Фото с сайта apod.nasa.gov

 

Интересна динамика этой «атмосферы». Ученые выяснили, что во время затмения Ио Юпитером ее плотность сильно падает (примерно в 5 раз) всего за 40 минут. Само затмение длится около 2 часов и происходит раз в 42 часа. Это время, за которое Ио делает один оборот вокруг Юпитера.

У Ио нет собственного магнитного поля (точнее, есть небольшое поле, индуцированное токами, которые создает в магме Ио юпитерианское магнитное поле), но заряженные частицы могут двигаться вдоль магнитного поля Юпитера, беспрепятственно воздействуя на «атмосферу» спутника. Это и приводит к возникновению сияний на Ио. Наверное, правильнее называть их «экваториальными», а не полярными, потому что их яркость максимальна вблизи экватора — там, где линии магнитного поля Юпитера параллельны поверхности спутника и, следовательно, пересекают большую толщу газа.

А как Ио влияет на полярные сияния Юпитера? Оказывается, что часть ионизированного газа, который планета «ворует» у своего спутника, направляется вдоль силовых линий магнитного поля к ее полюсам (желто-зеленое вертикальное кольцо на верхнем рисунке). Получается как бы трубка, соединяющая Ио и приполярные области Юпитера, по которой заряженные частицы туда закачиваются. В результате в атмосфере Юпитера образуется «отпечаток» Ио: авроральное пятно, которое следует за вращением спутника с некоторым отставанием.

 

Полярное сияние на Юпитере в ультрафиолетовых лучах

Полярное сияние на Юпитере в ультрафиолетовых лучах (снимок телескопа «Хаббл»). Замкнутыми контурами показаны «обычные» компоненты сияния, возникающие из-за взаимодействия солнечного ветра и магнитосферы планеты. На изображении отмечены «отпечатки» спутников Ио, Европы и Ганимеда. Все три спутника оставляют их одним и тем же способом, но наибольшее количество плазмы выбрасывает Ио, поэтому пятно от этого спутника самое яркое. Изображение с сайта en.wikipedia.org

 

Источник информации https://elementy.ru/kartinka_dnya/118/Polyarnye_siyaniya_na_Io_i_Yupitere

 
Это интересно
+2

Л.М. Топтунова
Привилегированный участник 03.07.2021
Пожаловаться Просмотров: 176  
Комментарии 0
←  Предыдущая тема Все темы Следующая тема →


Комментарии временно отключены