Jupiterovo magnetické pole se od 70. let změnilo a fyzici to dokázali.
To není úplně překvapení. Magnetické pole Země, jediné planetární pole, pro které máme dobré průběžné měření, se neustále mění. Nová informace je však důležitá, protože tyto malé změny odhalují skryté detaily vnitřního „dynama“ planety, které vytváří jeho magnetické pole.
V článku publikovaném 20. května v časopise Nature Astronomy se tým vědců díval na data magnetického pole ze čtyř minulých misí do Jupiteru (Pioneer 10, který dosáhl Jupiteru v roce 1973; Pioneer 11, který dosáhl Jupiteru v roce 1974; Voyager 1, který dosáhl Jupiteru v roce 1979 a Ulysses, který dosáhl Jupiteru v roce 1992).
Srovnali tato data s mapou magnetického pole planety vytvořené kosmickou lodí Juno, která provedla nejnovější a nejdůkladnější sondu obří planety. V roce 2016 obíhala Juno velmi blízko k Jupiteru, přecházela od pólu k pólu a shromažďovala podrobné údaje o gravitačním a magnetickém poli. To vědcům umožnilo vyvinout důkladný model magnetického pole planety a některé podrobné teorie o tom, jak je vytvářeno.
Vědci stojící za tímto článkem ukázali, že data z těchto čtyř starších sond, i když omezenější (každá z nich jednou házela planetou jednou), se zcela nehodila s modelem magnetického pole Jupiteru z roku 2016.
„Nalezení něčeho tak minutého, jak tyto změny v něčem tak obrovském, jako je Jupiterovo magnetické pole, bylo výzvou,“ uvedla v prohlášení Kimee Moore, vědkyně Juno na Harvardu a vedoucí autorka na papíře. "Mít základnu podrobných pozorování po dobu čtyř desetiletí nám poskytlo tolik údajů, abychom potvrdili, že Jupiterovo magnetické pole se v průběhu času skutečně mění."
Jedna výzva: Vědci se zajímali pouze o změny vnitřního magnetického pole Jupitera, ale planeta má také magnetismus vycházející z horní atmosféry. Nabité částice ze sopečných erupcí na Io, Jupiterově nejprchavějším měsíci, končí v Jovianské magnetosféře a ionosféře (oblast nabitých částic ve vnějším dosahu Jupiterovy atmosféry) a mohou také změnit magnetické pole. Vědci však vyvinuli metody, jak tyto účinky odečíst od jejich souboru dat, a ponechat je s údaji založenými téměř výhradně na vnitřním dynamu planety.
Otázkou tedy bylo, co způsobilo změny? Co se děje v Jupiterově dynamu?
Vědci zkoumali několik různých příčin změn magnetického pole. Jejich data nejlépe odpovídala předpovědím modelu, ve kterém vítr ve vnitřku planety mění magnetické pole.
"Tyto větry sahají od povrchu planety do hloubky přes 1 860 mil (3 000 km), kde se vnitřek planety mění z plynu na vysoce vodivý tekutý kov," uvádí se v prohlášení.
Ve skutečnosti to vědci nevidí tak hluboko do Jupiteru, takže měření hloubky jsou opravdu nejlepší odhady, s několika nejistotami, které vědci napsali v článku. Vědci přesto mají robustní teorie, které vysvětlují, jak se vítr chová.
„Předpokládá se, že stříhají magnetická pole, protahují je a přenášejí je kolem planety,“ uvedlo prohlášení.
Zdá se, že většina těchto změn řízených větrem je soustředěna v Jupiterově Great Blue Spot, oblasti intenzivní magnetické energie poblíž Jupiterova rovníku. (Toto není totéž jako Velká červená skvrna.) Severní a jižní část modré skvrny se posouvá na východ na Jupiteru a střední třetina se posouvá na západ, což způsobuje změny magnetického pole planety.
"Je neuvěřitelné, že jeden úzký magnetický hot spot, Velká modrá skvrna, by mohl být zodpovědný za téměř všechny Jupiterovy sekulární variace, ale čísla to nesou," řekl Moore ve svém prohlášení. "S tímto novým chápáním magnetických polí začneme během budoucích vědeckých průchodů vytvářet planetwide mapu variace Jupitera. Může mít také aplikace pro vědce studující magnetické pole Země, které stále obsahuje mnoho záhad, které je třeba vyřešit."
