Jupiters Magnetosphäre „wirkt wie ein riesiger Teilchenbeschleuniger“

Jupiter ist ein Planet mit einigen bemerkenswerten Macken. Neben seinem visuell unverwechselbaren Erscheinungsbild , einschließlich atemberaubender Wolkenbänder und dem enormen Sturm, der den Großen Roten Fleck bildet, ist er auch dafür bekannt, Röntgenstrahlen abzugeben.

Es gibt jedoch Kuriositäten in Bezug auf die von ihm erzeugten Röntgenstrahlen, die mit seinen Polarlichtern zusammenhängen. Es ist eine offene Frage, warum die Ulysses-Mission, die 1992 am Jupiter vorbeiflog, keine Röntgenstrahlen entdeckte. Jetzt hat ein neues Papier, das das NuSTAR-Observatorium der NASA verwendet, dieses langfristige Rätsel gelöst.

NuSTAR ist ein weltraumgestütztes Röntgenteleskop, das 2012 gestartet wurde und hochenergetische Röntgenstrahlen erfasst, die energiereicher sind als die Arten von Röntgenstrahlen, die normalerweise von anderen Röntgenobservatorien wie Chandra erfasst werden. Durch die Untersuchung von Jupiter mit NuSTAR konnten die Forscher das energiereichste Licht sehen, das jemals von Jupiter entdeckt wurde, sogar energiereicher als die Röntgen-Auroren des Planeten.

„Es ist eine ziemliche Herausforderung für Planeten, Röntgenstrahlen in dem Bereich zu erzeugen, den NuSTAR erfasst“, sagte die Hauptautorin der Studie, Kaya Mori, in einer Erklärung . „Aber Jupiter hat ein enormes Magnetfeld und dreht sich sehr schnell. Diese beiden Eigenschaften bedeuten, dass die Magnetosphäre des Planeten wie ein riesiger Teilchenbeschleuniger wirkt, und das macht diese energiereicheren Emissionen möglich.“

Dieser Mechanismus könnte auch erklären, warum die Ulysses-Mission während ihres Vorbeiflugs keine hochenergetischen Röntgenstrahlen entdeckte. Die besondere Art von Emissionen, die durch die Wechselwirkungen von Elektronen in der Atmosphäre verursacht werden, sind nur bei einem bestimmten Energieniveau hell und wären für Ulysses zu schwach gewesen, um sie zu erkennen.

Auch wenn dieses Rätsel gelöst ist, gibt es noch viele Fragen darüber, wie diese Emissionen entstehen. „Die Entdeckung dieser Emissionen schließt den Fall nicht ab; es schlägt ein neues Kapitel auf“, sagte Co-Autor William Dunn. „Wir haben noch so viele Fragen zu diesen Emissionen und ihren Quellen. Wir wissen, dass rotierende Magnetfelder Teilchen beschleunigen können, aber wir verstehen nicht ganz, wie sie bei Jupiter so hohe Geschwindigkeiten erreichen. Welche grundlegenden Prozesse erzeugen auf natürliche Weise solche energetischen Teilchen?“

Die Forschungsergebnisse wurden in der Zeitschrift Nature Astronomy veröffentlicht.