Astronomlar, Jüpiter’in Kuzey Kutbu Üzerinde Yepyeni Bir Plazma Dalgası Türü Keşfetti

2016 yılında Jüpiter’in yörüngesine girmesinden bu yana, NASA’nın Juno uzay aracı, güneş sistemimizin en büyük gezegeninin birçok gizemini açığa çıkarmak için çalışıyor. Ve en son keşfi belki de şimdiye kadarki en etkileyici buluş olabilir: Jüpiter’in kutuplarında tamamen yeni bir tür plazma dalgası. 

Çarşamba günü Physical Review Letters dergisinde yayınlanan bir makalede, astronomlar Jüpiter’in manyetosferindeki, yani gezegeni dış radyasyondan koruyan manyetik “kabarcıktaki” olağandışı bir plazma dalgası modeli tanımladılar. Jüpiter’in olağanüstü güçlü manyetik alanı, iki çok farklı türdeki plazmayı birlikte titremeye zorluyor ve bu da kutup bölgelerinde benzersiz bir yüklü parçacık ve atom akışı oluşturuyor.

Plazma, Jüpiter’in çalkantılı atmosferini şekillendiren önemli bir kuvvettir. Bu nedenle, araştırmacılar, yeni gözlemlerin yalnızca Jüpiter’in hava olaylarını değil, aynı zamanda uzak ötegezegenlerin manyetik özelliklerini anlamamıza da katkıda bulunacağına inanıyor.

Bu çalışmada, Minnesota Üniversitesi, Iowa Üniversitesi ve Texas’taki Southwest Araştırma Enstitüsü’ndeki araştırmacıların işbirliğiyle, Jüpiter’in az yoğunlukta yüksek manyetizasyona sahip plazmayı içeren manyetosferindeki plazma dalgalarının davranışını analiz ettik. Ekip, plazmanın atomlarının hareketini ve plazmadaki elektronların hareketini sırasıyla yansıtan Alfvén dalgaları ve Langmuir dalgaları arasında beklenmedik bir salınım buldu. 

Elektronlar, yüklü atomlardan çok daha hafif olduğundan, normalde iki dalga türü çok farklı frekansta dalgalanır—ki bu Jüpiter’in manyetosferi için geçerli değildi ve bu da araştırmacıların derinlemesine bir inceleme yapmalarına neden oldu. Yapılan inceleme, Jüpiter’in kutuplarına yakın, daha önce hiç görmediğimiz bir tür plazma salınımını ortaya çıkardı. 

“Gözlemlenen plazma özellikleri gerçekten sıra dışı, daha önce ve güneş sistemimizin başka hiçbir yerinde rastlanmadı,” dedi Teknik Üniversitesi’nden bir gezegensel bilim insanı olan ve yeni çalışmaya dahil olmayan John Leif Jørgensen New Scientiste.

Dünya’nın auroraları, genellikle güneş fırtınaları nedeniyle oluşurken, Jüpiter’in auroraları—Dünya’daki auroralardan yüzlerce kat daha enerjik ve hızlı parçacıklar—bazen güçlü manyetik alanının bir ürünü olarak ortaya çıkar. Bu tür fenomenlerin nasıl işlediğini daha iyi anlamak, ötegezegenlerde yaşam arayışı önümüzdeki görevler için değerli bilgiler sağlayabilir, diyor çalışmanın yazarları.

“Bu tür koşullar dünyada ortaya çıkmasa da, diğer dev gezegenlerin kutup bölgelerinde ve potansiyel olarak güçlü manyetik alanlı ötegezegenler veya yıldızlarda görülebileceği olasılığını taşıyor,” diye yazdı astronomlar makalede.

“Jüpiter, güneş sistemimizin Rosetta Taşı’dır,” dedi Scott Bolton, Juno’nun baş araştırmacısı, NASA’nın giriş sayfasındaki tanıtımında. “Juno, Jupiter’in söylediklerini yorumlamak için oraya gönderildi.”

Başlangıçta, NASA Juno’nun görevini 2017’de Jüpiter’in atmosferine yönlendirerek sona erdirmeyi planlıyordu, bu da NASA’nın gezegen koruma gerekliliklerine uygun bir karardı. Ancak Juno’nun uçuş yolu zamanla değişti ve NASA, uzay aracının Jüpiter’in uydularına bir tehdit oluşturmadığını belirledi. Sonuç olarak, ajans misyonuna uzatmalar vermeyi kabul etti. 

Buna rağmen, bilim insanları Juno’nun yörüngesinin bu yılın Eylül ayına kadar doğal olarak bozulacağını ve Jüpiter’in atmosferi tarafından yutulacağını düşünüyorlar. Ancak bu kesinlikle Jüpiter’i keşfetmeyi bırakacağımız anlamına gelmiyor; Europa Clipper, Jüpiter’in uydusu Europa’ya 2030’da ulaşmak üzere yola çıkması planlanıyor (en son kontrolümüzde, Mars’ın yakınında turistik gezilere çıkmıştı). Elbette, Jüpiter Juno’yu yutsa bile bilim insanları hala uzay aracından elde edilen paha biçilmez verileri uzun yıllar boyunca ayrıntılı analizlerle incelemeye devam edecekler.