As luas de Júpiter podem “pisar” no gigantesco campo magnético do planeta e ter efeitos surpreendentes nas exibições mundiais de luzes aurorais.
Esses efeitos surpreendentes foram detectados em observações do Telescópio Espacial James Webb (JWST), incluindo um ponto frio na atmosfera de Júpiter e um rápido aumento na densidade de partículas carregadas.
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de Júpiter Luzes Aurorais são criados como partículas carregadas que viajam sobre a Terra vento solar colide com o campo magnético de Júpiter e é forçado para baixo em direção aos pólos do gigante gasoso. Ao entrarem na atmosfera, colidem com átomos e moléculas, fazendo-os brilhar. No entanto, ao interagir com o campo magnético de Júpiter, as suas quatro maiores luas – a As luas galileanas Infelizmente, Europa, Ganimedes E Calisto – Pode deixar uma marca em Aurora.
As pegadas são aprimoradas por um fenômeno conhecido como toro de plasma iônico. Infelizmente, o sistema solarO corpo altamente vulcânico de Júpiter e seus vulcões ejetam toneladas de partículas carregadas em órbita ao redor de Júpiter, formando toros de plasma impulsionados pelo campo magnético de Júpiter. À medida que as luas galileanas orbitam Júpiter, elas interagem com o toro de plasma e o campo magnético e conduzem íons em direção à atmosfera de Júpiter, contribuindo para a aurora e criando correntes que afetam o brilho das pegadas aurorais.
Medições anteriores de múltiplos comprimentos de onda rastrearam a aurora e o quão brilhantes essas pegadas se tornam. No entanto, em setembro de 2023, Henrik Melin e Tom Stallard, da Nortúmbria, usaram fenômenos aurorais em Júpiter para tirar fotos da região rotativa visível. Ao observar a borda do disco de Júpiter, o JWST conseguiu estudar o perfil lateral da atmosfera de Júpiter diretamente abaixo de uma aurora.
Quando Knowles analisou os dados, encontrou algo inesperado.
O JWST tirou cinco instantâneos, quatro dos quais pareciam normais. Mas numa fotografia, um ponto frio na atmosfera apareceu abaixo da aurora ligada à pegada de Io. Enquanto o resto da aurora estava a uma temperatura constante de 919 graus Fahrenheit (493 graus Celsius), o ponto mais frio era “apenas” 509 graus Fahrenheit (265 graus Celsius).
A densidade dos íons que fluem para a atmosfera superior para alimentar a aurora ao redor do ponto frio também foi maior do que a medida anteriormente. Um íon particularmente abundante é o cátion trihidrogênio (H3+) e a densidade de íons foi, em média, três vezes maior que a de outras auroras. Além disso, em local frio, a densidade pode variar até 45 vezes naquela pequena área.
“Encontramos variações intensas tanto na temperatura como na densidade na trajetória auroral de Iowa numa escala de tempo de minutos”, disse Knowles. “Isto diz-nos que o fluxo de eletrões de alta energia que atinge a atmosfera de Júpiter está a mudar incrivelmente rápido.”
As luzes aurorais de Júpiter são as mais poderosas do Sistema Solar, mas não são as únicas luzes aurorais na nossa vizinhança. Claro, existem luzes aurorais da Terra – mas as da Terra a lua Não tendo interação suficiente com o campo magnético da Terra, a aurora do nosso planeta deixa um rastro. no entanto, SentadoLua de EncéladoSua água expele partículas para o espaço através de gêiseres, afetando a aurora do planeta anelado. Portanto, é provável que esse fenômeno frio também aconteça lá.
“Este trabalho abre formas completamente novas de estudar não apenas Júpiter e as suas outras luas galileanas, mas também outros planetas gigantes e os seus sistemas lunares,” disse Knowles. “Vemos a atmosfera de Júpiter respondendo às suas luas em tempo real, fornecendo informações sobre os processos que ocorrem em todo o nosso sistema solar e em outros lugares.”
No entanto, as questões permanecem.
Por exemplo, a mancha fria só foi vista em uma imagem. Com que frequência ocorrem, o que os faz ligar e desligar e como são afetados pelas condições do ambiente magnético de Júpiter?
Knowles já está procurando respostas. Em janeiro de 2026, ele teve seis noites no Infrared Telescope Facility da NASA em Mauna Kea, no Havaí, para observar várias pegadas aurorais enquanto orbitavam o planeta, e ele está atualmente analisando os dados.
As observações do JWST são descritas em um artigo publicado na revista em 3 de março. Cartas de Pesquisa Geofísica.
