Wetenschappers lossen 40-jarig mysterie op over Jupiters röntgenaurora

2021-12-29 23:33:25 By : Mr. jack liang

Klik hier om in te loggen met ofEen onderzoeksteam onder leiding van UCL heeft een decennia oud mysterie opgelost over hoe Jupiter om de paar minuten een spectaculaire uitbarsting van röntgenstralen produceert.De röntgenstralen maken deel uit van Jupiters aurora - uitbarstingen van zichtbaar en onzichtbaar licht die optreden wanneer geladen deeltjes interageren met de atmosfeer van de planeet.Een soortgelijk fenomeen doet zich voor op aarde, waardoor het noorderlicht ontstaat, maar dat van Jupiter is veel krachtiger en geeft honderden gigawatt aan vermogen vrij, genoeg om de hele menselijke beschaving kortstondig van stroom te voorzien.In een nieuwe studie, gepubliceerd in Science Advances, combineerden onderzoekers close-upobservaties van de omgeving van Jupiter door NASA's satelliet Juno, die momenteel om de planeet draait, met gelijktijdige röntgenmetingen van het XMM-Newton-observatorium van de European Space Agency (dat zich in eigen baan van de aarde).Het onderzoeksteam, geleid door UCL en de Chinese Academie van Wetenschappen, ontdekte dat röntgenuitbarstingen werden veroorzaakt door periodieke trillingen van de magnetische veldlijnen van Jupiter.Deze trillingen creëren plasmagolven (geïoniseerd gas) die zware ionendeeltjes langs magnetische veldlijnen laten "surfen" totdat ze in de atmosfeer van de planeet botsen en energie vrijgeven in de vorm van röntgenstralen.Mede-hoofdauteur Dr. William Dunn (UCL Mullard Space Science Laboratory) zei: "We hebben Jupiter vier decennia lang röntgenstraling zien produceren, maar we wisten niet hoe dit gebeurde. We wisten alleen dat ze werden geproduceerd toen ionen neerstortten in de atmosfeer van de planeet."Nu weten we dat deze ionen worden getransporteerd door plasmagolven - een verklaring die nog niet eerder is voorgesteld, hoewel een soortgelijk proces de eigen aurora van de aarde veroorzaakt. Het zou daarom een ​​universeel fenomeen kunnen zijn dat in veel verschillende omgevingen in de ruimte aanwezig is."Röntgen-aurora's komen voor aan de noord- en zuidpool van Jupiter, vaak met een uurwerkregelmatigheid - tijdens deze waarneming produceerde Jupiter elke 27 minuten uitbarstingen van röntgenstralen.De geladen ionendeeltjes die de atmosfeer raken, zijn afkomstig van vulkanisch gas dat de ruimte instroomt vanuit gigantische vulkanen op de maan van Jupiter, Io.Dit gas wordt geïoniseerd (de atomen worden van elektronen ontdaan) als gevolg van botsingen in de directe omgeving van Jupiter, waardoor een donut van plasma wordt gevormd die de planeet omringt.Mede-hoofdauteur Dr. Zhonghua Yao (Chinese Academie van Wetenschappen, Peking) zei: "Nu we dit fundamentele proces hebben geïdentificeerd, is er een schat aan mogelijkheden voor waar het vervolgens zou kunnen worden bestudeerd. Soortgelijke processen zullen waarschijnlijk plaatsvinden rond Saturnus, Uranus, Neptunus en waarschijnlijk ook exoplaneten, met verschillende soorten geladen deeltjes die op de golven 'surfen'."Co-auteur professor Graziella Branduardi-Raymont (UCL Mullard Space Science Laboratory) zei: "Röntgenstralen worden meestal geproduceerd door extreem krachtige en gewelddadige verschijnselen zoals zwarte gaten en neutronensterren, dus het lijkt vreemd dat alleen planeten ze ook produceren."We kunnen zwarte gaten nooit bezoeken, omdat ze buiten ruimtevaart vallen, maar Jupiter staat voor onze deur. Met de komst van de satelliet Juno in de baan van Jupiter hebben astronomen nu een fantastische kans om een ​​omgeving te bestuderen die röntgenstralen van dichtbij produceert ."Voor de nieuwe studie analyseerden onderzoekers observaties van Jupiter en zijn omgeving die continu werden uitgevoerd gedurende een periode van 26 uur door de Juno- en XMM-Newton-satellieten.Ze vonden een duidelijke correlatie tussen golven in het plasma gedetecteerd door Juno en röntgenstraling op de noordpool van Jupiter, geregistreerd door X-MM Newton.Vervolgens gebruikten ze computermodellen om te bevestigen dat de golven de zware deeltjes naar de atmosfeer van Jupiter zouden drijven.Waarom de magnetische veldlijnen periodiek trillen is onduidelijk, maar de trilling kan het gevolg zijn van interacties met de zonnewind of van plasmastromen met hoge snelheid in de magnetosfeer van Jupiter.Het magnetische veld van Jupiter is extreem sterk - ongeveer 20.000 keer zo sterk als dat van de aarde - en daarom is zijn magnetosfeer, het gebied dat door dit magnetische veld wordt bestuurd, extreem groot.Als het zichtbaar was aan de nachtelijke hemel, zou het een gebied beslaan dat meerdere keren zo groot is als onze maan.Verder verkennen Wetenschappers ontdekken een nieuw poollicht op Jupiter. Meer informatie: Z. Yao el al., "Revealing the source of Jupiter's x-ray auroral flares", Science Advances (2021).Advances.sciencemag.org/lookup … .1126/sciadv.abf0851 Tijdschriftinformatie: Science AdvancesAangeboden door University College London Citation: Wetenschappers lossen 40-jarig mysterie op boven Jupiters röntgenaurora (2021, 9 juli), opgehaald op 29 december 2021 van https://phys.org/news/2021-07-scientists-year-mystery- jupiter-x-ray.html Op dit document rust copyright.Afgezien van een eerlijke handel ten behoeve van eigen studie of onderzoek, mag niets worden gereproduceerd zonder schriftelijke toestemming.De inhoud wordt uitsluitend ter informatie verstrekt.Meer uit andere natuurkundeonderwerpenGebruik dit formulier als u een typfout of onnauwkeurigheid bent tegengekomen of als u een bewerkingsverzoek voor de inhoud op deze pagina wilt verzenden.Voor algemene vragen kunt u ons contactformulier gebruiken.Gebruik voor algemene feedback het gedeelte voor openbare opmerkingen hieronder (houd u aan de richtlijnen).Selecteer de meest geschikte categorie om de verwerking van uw verzoek te vergemakkelijkenBedankt dat u de tijd heeft genomen om uw feedback aan de redactie te geven.Uw feedback is belangrijk voor ons.We kunnen echter geen individuele antwoorden garanderen vanwege het grote aantal berichten.Uw e-mailadres wordt alleen gebruikt om de ontvanger te laten weten wie de e-mail heeft verzonden.Noch uw adres, noch het adres van de ontvanger zal voor andere doeleinden worden gebruikt.De informatie die u invoert, verschijnt in uw e-mailbericht en wordt op geen enkele manier door Phys.org bewaard.Ontvang wekelijkse en/of dagelijkse updates in je inbox.Je kunt je op elk moment uitschrijven en we zullen je gegevens nooit met derden delen.Vooruitgang in medisch onderzoek en gezondheidsnieuwsDe nieuwste ontwikkelingen op het gebied van techniek, elektronica en technologieDe meest uitgebreide sci-tech nieuwsberichtgeving op internetDeze site gebruikt cookies om te helpen bij het navigeren, om uw gebruik van onze diensten te analyseren, om gegevens te verzamelen voor het personaliseren van advertenties en om inhoud van derden aan te bieden.Door onze site te gebruiken, erkent u dat u ons privacybeleid en onze gebruiksvoorwaarden hebt gelezen en begrepen.