Kürzlich beobachteten Astronomen ein seltenes Phänomen am Jupiter: Beide Auroren waren gleichzeitig aktiv und erzeugten hochenergetische Röntgenpulse. Zu ihrer Überraschung pulsierten die Nord- und Süd-Auroren unabhängig voneinander. Dies unterscheidet sich von dem, was Forscher erwartet hatten - und es ist nicht so, wie sich Auroren auf der Erde verhalten, berichtet Rachel Becker von The Verge .
Auroren entstehen, wenn Gasmoleküle im oberen Bereich der Atmosphäre mit geladenen Partikeln interagieren, die bei Sonneneruptionen von der Sonne abgegeben werden. Auf der Erde erzeugt dies Strahlung in Form von sichtbarem Licht, wodurch die Aurora Borealis und die Aurora Australis erzeugt werden. Aber wie Becker erklärt, produzieren sie auch Infrarot-, Ultraviolett- und Röntgenstrahlung, obwohl die Röntgenstrahlen für die Lichtshows der Erde schwach sind.
Andere große Planeten wie Saturn produzieren keine Röntgenauroren, was Jupiters Röntgen-Hotspots laut einer Pressemitteilung ungewöhnlich macht. Aus diesem Grund haben das weltraumgestützte Röntgenteleskop XMM-Newton der Europäischen Weltraumagentur und das Chandra-Röntgenobservatorium der NASA einen Blick auf Jupiters Auroren geworfen. Sie fanden heraus, dass der Ausbruch vom Südpol alle 11 Minuten pulsierte, während die Impulse vom Norden unregelmäßig waren. Die Forschung erscheint in der Zeitschrift Nature Astronomy .
„Wir hatten nicht erwartet, dass Jupiters Röntgen-Hotspots unabhängig voneinander pulsieren, da wir dachten, ihre Aktivität würde durch das Magnetfeld des Planeten koordiniert, aber das Verhalten, das wir gefunden haben, ist wirklich rätselhaft“, sagt der leitende Autor William Dunn, Forscher am UCL Mullard Space Science Laboratory und Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, in der Veröffentlichung. "Wir müssen dies weiter untersuchen, um Ideen zu entwickeln, wie Jupiter seine Röntgen-Aurora produziert, und die Juno-Mission der NASA ist dafür wirklich wichtig."
Wie Becker berichtet, ist Jupiters Aurora viel komplizierter als die der Erde. Der Planet wird nicht nur von Partikeln der Sonne bombardiert, sondern erhält auch eine Dosis geladener Moleküle - einschließlich Sauerstoff und Schwefel - von seinem vulkanischen Mond Io. Diese hoch geladenen Teilchen richten sich mit dem Magnetfeld des Planeten aus und werden dann durch die Rotation des Planeten von 28.273 Meilen pro Stunde beschleunigt. Wenn sie auf atmosphärische Partikel treffen, entfernen sie Elektronen und erzeugen energiereiche Röntgenstrahlen.
Da Magnetfeldlinien einen Bogen bilden, der die Pole eines Planeten verbindet, wird angenommen, dass alles, was auf einen Teil des Magnetfelds einwirkt, das Feld als Ganzes beeinflusst. Der Unterschied in den Röntgenpulsen im Norden und Süden zeigt jedoch, dass dies auf Jupiter nicht der Fall ist.
Um herauszufinden, worum es geht, hoffen die Forscher, die Daten der Röntgenbeobachter mit den Daten des Juno Explorer der NASA zu kombinieren, der den Gasriesen seit letztem Jahr beobachtet. Laut der Pressemitteilung hoffen die Forscher, physikalische Prozesse auf dem Planeten mit den Röntgendaten zu korrelieren, um die nicht übereinstimmenden Auroren zu verstehen.
Es wird angenommen, dass ein Magnetfeld, das einen Planeten vor Sonnenstrahlung schützt, eine notwendige Zutat für die Entwicklung des Lebens ist. Das Lernen über verschiedene Arten von Magnetfeldern kann Forschern bei der Suche nach Leben in anderen Teilen des Universums helfen. "Wenn wir andere Planeten nach anderem Leben durchsuchen wollen, dann wollen wir Orte mit Magnetfeldern finden", sagt Dunn Dana Dovey bei Newsweek . „In unserem Sonnensystem zu verstehen, was die Signaturen für Nordlichter sind und was sie bedeuten, ist wichtig, da wir uns hoffentlich in Zukunft diese Signaturen auf außersolaren Planeten ansehen werden.“
Hoffentlich hilft Juno dabei, das Rätsel zu lösen. Wenn nicht, kann es eine Weile dauern, bis wir herausfinden, was mit Jupiters Lichtshow los ist. Genauere Daten werden die Forscher erst im Jahr 2029 erhalten, wenn die Saftsonde der ESA den Planeten erreicht, um seine Atmosphäre und Magnetosphäre zu untersuchen.
