Kopš 70. gadiem Jupitera magnētiskais lauks ir mainījies, un fiziķi to ir pierādījuši.
Tas nav īsti pārsteigums. Zemes magnētiskais lauks, vienīgais planētas lauks, kuram mums ir labi pašreizējie mērījumi, visu laiku mainās. Bet jaunā informācija ir svarīga, jo šīs mazās izmaiņas atklāj slēptās detaļas par planētas iekšējo "dinamo", sistēmu, kas rada magnētisko lauku.
Pētījumā, kas publicēts 20. maijā žurnālā Nature Astronomy, pētnieku grupa apskatīja magnētiskā lauka datus no četrām iepriekšējām misijām Jupiterā (Pioneer 10, kas sasniedza Jupiteru 1973. gadā; Pioneer 11, kas sasniedza Jupiteru 1974. gadā; Voyager 1, kas sasniedza Jupiteru 1979. gadā; un Ulysses, kas Jupiteru sasniedza 1992. gadā).
Viņi salīdzināja šos datus ar planētas magnētiskā lauka karti, ko izveidoja kosmosa kuģis Juno, kurš veica jaunāko un vispusīgāko milzu planētas zondi. 2016. gadā Juno riņķoja ļoti tuvu Jupiteram, dodoties no staba uz polu, vācot detalizētus gravitācijas un magnētiskā lauka datus. Tas ļāva pētniekiem izstrādāt rūpīgu planētas magnētiskā lauka modeli un dažas detalizētas teorijas par tā veidošanos.
Pētnieki, kas atradās aiz šī darba, parādīja, ka dati no šiem četriem vecākiem zondes, lai arī ierobežotāki (katrs no tiem tikai vienu reizi pagriezās pa planētu), tomēr nederēja Jupitera magnētiskā lauka 2016. gada modelim.
"Atrast kaut ko tik mazu, jo šīs izmaiņas kaut kas tik milzīgs, jo Jupitera magnētiskais lauks bija izaicinājums," teikts paziņojumā Kimee Moore, Juno zinātnieks no Hārvardas un galvenā autora uz papīra. "Tā kā četru gadu desmitu garumā bija tuvplāna novērojumi, tie mums sniedza pietiekami daudz datu, lai apstiprinātu, ka Jupitera magnētiskais lauks laika gaitā patiešām mainās."
Viens izaicinājums: pētniekus interesēja tikai Jupitera iekšējā magnētiskā lauka izmaiņas, taču planētai piemīt arī magnētisms, kas nāk no augšējās atmosfēras. Uzlādētās daļiņas no vulkānu izvirdumiem uz Io, Jupitera nepastāvīgākā mēness, nonāk Jovianas magnetosfērā un jonosfērā (lādētu daļiņu reģions Jupitera atmosfēras ārējos slāņos) un var arī mainīt magnētisko lauku. Bet pētnieki izstrādāja metodes, lai atņemtu šos efektus no viņu datu kopas, atstājot viņiem datus, kuru pamatā gandrīz pilnībā ir planētas iekšējā dinamika.
Tātad jautājums bija, kas izraisīja izmaiņas? Kas notiek Jupitera dinamo?
Pētnieki apskatīja vairākus dažādus magnētiskā lauka izmaiņu cēloņus. Viņu dati visprecīzāk atbilda modeļa prognozēm, kad vēji planētas iekšienē maina magnētisko lauku.
"Šie vēji stiepjas no planētas virsmas līdz vairāk nekā 1860 jūdžu (3000 kilometru) dziļumam, kur planētas interjers sāk mainīties no gāzes uz ļoti vadītspējīgu šķidru metālu," teikts paziņojumā.
Patiesībā pētnieki nevar redzēt to dziļi Jupiterā, tāpēc dziļuma mērījumi ir patiešām labākie aprēķini ar vairākām nenoteiktībām, pētnieki rakstīja rakstā. Tomēr zinātniekiem ir stabilas teorijas, lai izskaidrotu, kā uzvedas vēji.
"Tiek uzskatīts, ka viņi cirpj magnētiskos laukus, izstiepjot tos un nesot tos apkārt planētai," teikts paziņojumā.
Šķiet, ka lielākā daļa no šīm vēja izraisītajām izmaiņām ir koncentrētas Jupitera Lielajā zilajā plankumā - intensīvas magnētiskās enerģijas reģionā netālu no Jupitera ekvatora. (Tas nav tas pats, kas lielais sarkanais plankums.) Zilās vietas ziemeļu un dienvidu daļas virzās uz austrumiem uz Jupiteru, un centrālā trešdaļa virzās uz rietumiem, izraisot izmaiņas planētas magnētiskajā laukā.
"Neticami, ka viens šaurs magnētiskais karstais punkts, Lielais zilais plankums, varētu būt atbildīgs par gandrīz visām Jupitera laicīgajām variācijām, taču skaitļi to aizkavē," teikts Mūra paziņojumā. "Ar šo jauno izpratni par magnētiskajiem laukiem, turpmāko zinātnisko pētījumu laikā, mēs sāksim izveidot Jupitera variācijas planētas mēroga karti. Tam var būt arī pielietojumi zinātniekiem, kas pēta Zemes magnētisko lauku, kurā joprojām ir daudz risināmu noslēpumu."
