Полярные сияния на спутниках Юпитера в 15 раз ярче земных

Юпитер знаменит своими захватывающими полярными сияниями, или аврорами. Как и на Земле, эти ослепительные вспышки возникают из-за взаимодействия заряженных солнечных частиц с магнитным полем и атмосферой Юпитера.

На протяжении многих лет астрономы также наблюдали слабые полярные сияния в атмосферах крупнейших спутников Юпитера. Они известны как галилеевы спутники. Это луны Ио, Европа, Ганимед и Каллисто.

Полярные сияния этих спутников также являются результатом взаимодействия. Однако в данном случае природа этого взаимодействия иная: частицы, поднимающиеся из атмосфер спутников, врезаются в магнитное поле Юпитера.

Обнаружить эти слабые авроры всегда было трудной задачей для учёных. Дело в том, что солнечный свет, отражённый от поверхности лун, полностью затмевает их световые "подписи".

Однако в серии недавних работ группа астрономов описывает наблюдения за галилеевыми спутниками, когда они проходили в тени Юпитера. Таким образом, гигант скрыл луны от солнечного света.

Наблюдения показали, что в атмосферах Ио, Европы, Ганимеда и Каллисто происходит "кислородное" полярное сияние. Эти полярные сияния тёмно-красные. А ещё они почти в 15 раз ярче знакомых нам зелёных узоров, рождающихся в небе над Землёй.

"Такие наблюдения сложны, потому что в тени Юпитера луны почти невидимы. Свет, излучаемый их слабыми полярными сияниями, является единственным подтверждением того, что мы вообще направили телескоп в нужное место.

Яркость различных цветов полярного сияния говорит нам, из чего могут состоять атмосферы этих спутников", — объясняет Кэтрин де Клер, профессор Калифорнийского технологического института и ведущий автор одной из новых работ.

Так астрономы обнаружили, что основным компонентом атмосферы галилеевых спутников, как и на Земле, является молекулярный кислород (O2).

Это первый раз, когда астрономы смогли наблюдать инфракрасное свечение в атмосферах крупнейших спутников Юпитера.

Более того, новые измерения также выявили наличие водяного пара в атмосфере этих спутников. Напомним, ранее учёные уже предполагали, что в атмосферах Европы, Ганимеда и Каллисто присутствуют капли воды.

Также предполагается, что под ледяной поверхностью этих трёх спутников есть внутренние океаны. Будущие миссии к этим отдалённым регионам Солнечной системы должны будут предоставить исследователям больше данных о составе атмосферы Юпитера и его спутников.

Два новых исследования (1 и 2) были опубликованы в издании The Planetary Science Journal.