Jupiterove polarne svjetlosti mijenjaju se munjevito i kriju nešto još čudnije

Jupiterove polarne svjetlosti mijenjaju se brže nego što su znanstvenici ikada mislili, ali ono što su svemirski teleskopi otkrili u prosincu 2023. skriva još neobičniju priču – svjetlost koju jedan teleskop vidi uopće ne postoji u drugom.

Astronomi su koristili svemirske teleskope James Webb i Hubble kako bi proučili polarna svjetla na Jupiteru, koja nastaju pod utjecajem njegovog iznimno snažnog magnetskog polja. To polje je čak 20.000 puta jače od Zemljinog i odgovorno je za spektakularne pojave koje sežu od rendgenskog do infracrvenog zračenja. Upravo u infracrvenom području otkriveni su novi detalji – ali i zbunjujuće razlike između podataka.

Jupiterove polarne svjetlosti otkrivaju svjetlosnu igru koja se mijenja iz sekunde u sekundu

Znanstvenici su se fokusirali na emisiju specifičnog iona poznatog kao trihidrogenski kation (H₃⁺), koji se sastoji od tri atoma vodika s izgubljenim elektronom. Taj se ion nalazi posvuda u svemiru i nedavno je ponovno otkriven u polarnoj svjetlosti Neptuna nakon 36 godina. Na Jupiteru ga se čak razmatralo kao potencijalni detektor tamne tvari. No u ovoj je studiji korišten za praćenje brzine promjena polarnih svjetlosti.

Ono što su teleskopi otkrili bilo je šokantno. “Bilo je to pravo božićno iznenađenje – ostao sam bez riječi,” izjavio je voditelj istraživanja dr. Jonathan Nichols sa Sveučilišta u Leicesteru. “Očekivali smo polagane promjene, možda tijekom petnaestak minuta. Umjesto toga, cijela je regija bljeskala i treperila – promjene su se događale doslovno svake sekunde.”

No to nije bilo najčudnije otkriće. Usporedbom podataka iz dva teleskopa, znanstvenici su primijetili neusklađenost – najjače infracrveno svjetlo nije imalo nikakav ekvivalent u ultraljubičastom spektru koji bilježi Hubble. Drugim riječima, Webb je vidio nešto što Hubble nije – kao da dolazi iz različitih fizikalnih procesa.

Jedna od mogućih hipoteza je da uz čestice visoke energije koje uzrokuju klasične sjajne polarnje svjetlosti, prema Jupiteru padaju i čestice vrlo niske energije koje su dosad bile zanemarene. Te slabije čestice ne bi imale dovoljno energije za stvaranje ultraljubičaste svjetlosti, ali bi mogle objašnjavati intenzivnu emisiju u infracrvenom.

To otvara nova pitanja o složenosti Jupiterove magnetosfere, koja je ogromna – prostire se sedam milijuna kilometara prema Suncu i seže gotovo do Saturnove orbite na drugu stranu. Znanstvenici su nedavno dokazali da solarne oluje mogu sabiti tu strukturu, uzrokujući nagla povećanja temperature u golemim dijelovima planeta.

Iako je jasno da se Jupiterove polarne svjetlosti ponašaju potpuno drugačije nego što se dosad mislilo, potpuni mehanizmi koji stoje iza tih zbunjujućih razlika još su uvijek nepoznanica. No jedno je sigurno – Jupiter i dalje ostaje najenergičniji laboratorij prirodne fizike u Sunčevom sustavu.