На Юпитере наблюдаются самые яркие и впечатляющие полярные сияния в Солнечной системе. У его полюсов эти мерцающие огни позволяют заглянуть в то, как планета взаимодействует с солнечным ветром и спутниками, захваченными магнитным полем Юпитера.
В отличие от северного сияния Земли, крупнейшие спутники Юпитера создают свои собственные ауроральные подписи в атмосфере планеты — явление, которое не производит Луна Земли. Эти лунные полярные сияния, известные как «спутниковые следы», показывают, как каждый спутник взаимодействует с окружающей его космической средой.
До миссии NASA «Юнона» было показано, что три из четырёх крупнейших спутников Юпитера, известные как галилеевы спутники — Ио, Европа и Ганимед — создают эти отчётливые ауроральные подписи. Но Каллисто, самый удалённый из галилеевых спутников, оставался загадкой. Несмотря на многочисленные попытки с помощью космического телескопа Хаббла NASA, след Каллисто оставался неуловимым — как из-за его слабости, так и из-за того, что он чаще всего находился поверх более яркого основного аурорального овала, области, где проявляются полярные сияния.
Миссия NASA «Юнона», находящаяся на орбите Юпитера с 2016 года, предлагает беспрецедентные виды вблизи этих полярных сияний. Но чтобы получить изображение следа Каллисто, основной ауроральный овал должен отойти в сторону, пока будет сниматься полярная область. А чтобы использовать арсенал инструментов «Юноны», изучающих поля и частицы, траектория космического аппарата должна проходить через линию магнитного поля, связывающую Каллисто и Юпитер.
Эти два события случайно совпали во время 22-го витка «Юноны» вокруг гигантской планеты в сентябре 2019 года, раскрыв ауроральный след Каллисто и предоставив образец популяции частиц, электромагнитных волн и магнитных полей, связанных с взаимодействием.
Магнитное поле Юпитера простирается далеко за пределы его крупных спутников, образуя обширную область (магнитосферу), окружённую и бомбардируемую солнечным ветром, исходящим от нашего Солнца. Так же, как солнечные бури на Земле сдвигают северное сияние к более южным широтам, на ауроралы Юпитера также влияет активность нашего Солнца.
В сентябре 2019 года мощный солнечный поток высокой плотности ударил по магнитосфере Юпитера, ненадолго показав — когда ауроральный овал сместился к экватору Юпитера — слабую, но отчётливую подпись, связанную с Каллисто. Это открытие окончательно подтверждает, что все четыре галилеевых спутника оставляют свой след в атмосфере Юпитера, и что следы Каллисто сохраняются так же, как и у её «братьев», завершая семейный портрет ауроральных подписей галилеевых спутников.
Международная команда учёных во главе с Джонасом Рабией из Института исследований астрофизики и планетологии (IRAP), CNRS, CNES в Тулузе, Франция, опубликовала статью об открытии под названием «Наблюдения на месте и дистанционные наблюдения ультрафиолетового следа спутника Каллисто с помощью космического аппарата «Юнона»» в журнале Nature Communications.
Предоставлено NASA.