Teleskop Jamese Webba, společný projekt americké, evropské a kanadské kosmické agentury, zachytil nové detaily polárních září na největší planetě Sluneční soustavy. Tančící světla pozorovaná na Jupiteru jsou mnohosetkrát jasnější než ty, které známe ze Země. Díky pokročilé citlivosti Webbova teleskopu mohou astronomové lépe prostudovat tento fenomén, který souvisí s lepším chápáním magnetosféry Jupiteru.

Polární záře vznikají, když vysokoenergetické částice vstoupí u magnetických pólů do atmosféry a kolidují s atomy, či molekulami plynů. Na Zemi známe polární záře u severního i jižního pólu. Nejenže polární záře na Jupiteru dosahují obřích rozměrů, ale také jsou mnohosetnásobně energetičtější než ty, které probíhají v zemské atmosféře. Pozemské polární záře jsou způsobovány slunečními bouřemi, během kterých doslova prší nabité částice ze Slunce do horních vrstev atmosféry, nabíjejí částice plynů, což způsobuje, že září v odstínech červené, zelené a fialové.

Jupiter má ale i dodatečný zdroj těchto září. Silné magnetické pole tohoto plynného obra zachytává nabité částice ze svého okolí. To se netýká jen nabitých částic ze slunečního větru, ale i částic, které do svého okolí vyvrhuje Jupiterův měsíc Io známý vysokými počty velkých sopek. Právě sopky na Io vyvrhují částice, z nichž mnohé uniknou slabé gravitaci tohoto měsíce a skončí na oběžné dráze Jupiteru. K této planetě se také dostávají přívaly nabitých částic vyvržených ze Slunce. Velké a silné magnetické pole planety zachytává všechny tyto nabité částice a urychluje je na mimořádné rychlosti. Tyto urychlené částice pak narážejí s vysokou energií do atmosféry Jupiteru, čímž excitují atomy plynu a způsobují jejich svit.

Nyní vědci díky mimořádné citlivosti Webbova teleskopu získali nové informace o polárních zářích Jupiteru. Vysoká citlivost palubních přístrojů této kosmické observatoře umožňuje astronomům zachytit i rychle se měnící útvary polárních září. Nová data pořídil přístroj NIRCam 25. prosince 2023 a jejich analýzu obstaral tým kolem profesora Jonathana Nicholse z University of Leicester ve Spojeném království. „To byl ale vánoční dárek! Skoro mne to porazilo,“ podělil se Nichols o své vzpomínky a dodal: „Chtěli jsme vidět, jak rychle se polární záře mění a očekávali jsme, že zář bude pomalu mizet a slábnout, třeba v průběhu čtvrt hodiny nebo tak nějak. Místo toho jsme pozorovali, jak celá polární oblast šumí a praská světlem, které se někdy mění po sekundách!“

Tým studoval především trihydrogenové kationty (H₃⁺), které mohou vznikat v polárních zářích. Zjistili, že tyto emise jsou mnohem více variabilní, než se původně čekalo. Tato pozorování pomohou vědcům lépe pochopit, jak se ohřívají a ochlazují horní vrstvy Jupiterovy atmosféry. Tým také ve svých datech odhalil i některá nevysvětlená pozorování. „Tato pozorování jsou o to výjimečnější, že jsme současně pořídili snímky v ultrafialové části spektra pomocí Hubbleova kosmického dalekohledu,“ říká Nichols a pokračuje: „Nejjasnější „světlo“ pozorované Webbem přitom nemělo na Hubbleových snímcích žádný reálný protějšek. Kvůli tomu jsme se dost drbali na hlavách. K tomu, aby vznikla kombinace jasů pozorovaných Webbem i Hubblem, je zapotřebí kombinace velkého množství částic s velmi nízkou energií dopadajících do atmosféry, což se dříve považovalo za nemožné. Stále nechápeme, jak k tomu dochází.“

Práce týmu ale ještě neskončila. Už nyní experti plánují dále studovat tuto nesrovnalost mezi pozorováními oběma teleskopy. Rádi by také prozkoumali širší důsledky pro atmosféru a vesmírné prostředí Jupiteru. Na tento výzkum hodlají navázat dalšími pozorováními Webbovým teleskopem, která mohou porovnat s daty z americké sondy Juno, aby lépe prozkoumali příčinu záhadného jasného záření. Aktuální výsledky byly publikovány 12. května ve vědeckém časopise Nature Communications.

Přeloženo z:
https://science.nasa.gov/

Zdroje obrázků:
https://assets.science.nasa.gov/…/webb-STScI-01JT64HBRZZM50BCP7SEAE8JHX-6K.jpg
https://assets.science.nasa.gov/…/2025/webb-STScI-01JT64RVB0BJ3E4GYX83124AP5-4K.jpg