Phillip Hopkins
0 
4820
919
W atmosferze Jowisza występują burzliwe, nieoczekiwane prądy, które tworzą wspaniałe zorze.
Juno, sonda NASA, która okrążała gazowego giganta od 2016 roku, przelatuje nad obszarami polarnymi Jowisza co 53,5 dnia, gromadząc dane o siłach magnetycznych, które wytwarzają ultrajasne zorze polarne nad ogromną planetą. W nowym artykule, opublikowanym 8 lipca w czasopiśmie Nature Astronomy, naukowcy pracujący z danymi Juno odkryli, że prądy elektryczne przechodzące przez magnetosferę Jowisza - region jego atmosfery najbogatszy w linie pola magnetycznego - nie działają zgodnie z oczekiwaniami. Sonda wykryła mniej prądu stałego - prądu, który stale płynie w jednym kierunku - niż przewidywali fizycy. To było tylko około 50 milionów amperów, niewiarygodnie silny prąd, ale nie tak wysoki, jak sugerowałyby teoretyczne modele magnetosfery Jowisza..
To odkrycie sugeruje, że "prąd zmienny" - prąd, który migocze tam iz powrotem - odgrywa znacznie większą rolę w tworzeniu zórz Jowisza, niż ktokolwiek przypuszczał, napisali naukowcy. Na Jowiszu, podobnie jak na Ziemi, zorze polarne są produktem wirujących prądów w polach magnetycznych oddziałujących z wysokoenergetycznymi cząsteczkami Słońca. [10 miejsc w Układzie Słonecznym, które najbardziej chcielibyśmy odwiedzić]
"Te obserwacje, w połączeniu z innymi pomiarami sondy Juno, pokazują, że prądy przemienne odgrywają znacznie większą rolę w generowaniu zorzy polarnej Jowisza niż system prądu stałego" - powiedział Joachim Saur, autor artykułu w oświadczeniu.
Na Ziemi zazwyczaj myślimy o prądach przemiennych i stałych (AC i DC) w kategoriach elektroniki. Znane jest to, że pod koniec XIX wieku wynalazcy Thomas Edison i Nikola Tesla ostro nie zgodzili się co do tego, jaką metodę należy zastosować do dostarczania energii do urządzeń elektrycznych. Według Departamentu Energii Stanów Zjednoczonych (DOE), prąd stały nie konwertuje tak łatwo między różnymi napięciami, więc Tesla chciał przekształcić łatwiejszy do konwersji prąd przemienny w standard. Edison, strzegąc swoich patentów zależnych od DC, oparł się zmianie i rozpowszechnił dezinformację, że AC jest bardziej niebezpieczny, według DOE.
Tesla ostatecznie wygrał, a prąd zmienny stał się standardem dla amerykańskich elektrowni. Jednak według DOE prąd stały odzyskał przychylność, ponieważ na rynku pojawiło się więcej urządzeń zasilanych bateriami. Twoje światła prawdopodobnie działają na zasilaniu prądem przemiennym, ale istnieje duża szansa, że urządzenie, na którym to czytasz, korzysta z prądu stałego. (Dlatego twój laptop wymaga zasilacza sieciowego.)
W przestrzeni wokół Jowisza proporcja prądu przemiennego do prądu stałego nie jest określana przez waśnie przedwczesnych wynalazców, ale przez zachowanie jonów w atmosferze planety. Jowisz ma potężne prądy niż Ziemia z kilku powodów, w tym z powodu ogromnego rozmiaru, szybkiego tempa wirowania i nadmiaru naładowanych cząstek (jonów) wypompowywanych z wulkanów na Księżycu Io.
Naukowcy napisali, że tak duża część tych prądów to prąd zmienny, wydaje się być wynikiem turbulencji w polach magnetycznych planety. Turbulencja w tym sensie odnosi się do nieuporządkowanego sposobu, w jaki zmienia się kształt i kierunkowość pól magnetycznych. A ta turbulencja wywołuje różne efekty na każdym z dwóch biegunów Jowisza.
Naukowcy napisali, że w czasie, gdy Juno okrążyła Jowisza, północny biegun planety doświadczył około połowy prądu bieguna południowego. Wydaje się, że jest to wynikiem znacznie bardziej złożonego ułożenia linii pola magnetycznego na północy, które przerywają przepływ prądów. Na południu, jak napisali, linie pola magnetycznego są „gładsze”.
Zauważyli, że skutki tych różnic są widoczne w zorzy polarnej. Na północy zorze są zwykle bardziej rozproszone, ze strukturą „włókien i flar”. Na południu zorze polarne wydają się być bardziej ustrukturyzowane, z „jasnym łukiem” rozciągającym się od głównego owalu, w którym występują zorze.
Naukowcy napisali, że badania nad potężnymi polami magnetycznymi Jowisza mogą pomóc w zrozumieniu słabszego pola magnetycznego Ziemi - głównej ochrony ludzkości przed surowymi cząsteczkami słonecznymi. Niektórzy badacze już podejrzewali, że turbulencje wytwarzają znaczną część prądów wokół naszej planety. Wydaje się, że ta praca uwiarygodnia ten pomysł.
- 5 Mity i nieporozumienia dotyczące Marsa
- 18 największych nierozwiązanych tajemnic fizyki
- Science Fact czy Fantasy? 20 wyimaginowanych światów
Pierwotnie opublikowano w dniu .