Okuma süresi: 4 dakika

Jüpiter, Güneş Sistemi’ndeki en büyük auroralara (gezegenimizde kuzey ışıkları adıyla biliyoruz) sahip gezegen olma unvanına sahip. Bugün dek yapılan gözlemlerde büyüleyici görüntüler sunan Jüpiter’in, Nature dergisinde yayımlanan araştırmaya göre aurora mekanizması bildiğimizden çok farklı işliyor.

Dünyamızda auroralar güneş fırtınalarından saçılan kozmik parçacıkların atmosfer ile etkileşimi sonucunda ortaya çıkıyor. Jüpiter’de ise atmosferde hızlanan elektronlar değil, gaz devinin manyetik alanında hapsolan elektronlar auroraları tetikliyor. Gökbilimciler, beklediklerine ters ve karmaşık kalan bu durumu açıklayabilmek için Jüpiter hakkında bildiklerimizi yeniden gözden geçiriyor.

Juno uzay aracı Jüpiter yörüngesine ulaşana dek gaz devinin aurura faaliyetlerine yönelik doğrudan gözlem yapılmamıştı. Uzay araacının kuzey kutup bölgesi üzerinde yaptığı yakın geçişin ardından, Jüpiter atmosferinde olup bitenlere ait yeni ve çeneleri sarkıtan görüntüler elde edildi.

Jüpiter’e baktığımızda aslında ne görüyoruz?

Reconstructed view of Jupiter’s northern lights
UVS kullanılarak oluşturulan Jüpiter kuzey ışıklarının modeli. [NASA/JPL-Caltech/Bertrand Bonfond]

Karanlığın içindeki beyaz-kahverengi girdap

Juno Morötesi Spektrograf (UVS) tarafından elde edilen verilerin bilgisayarda işlenmesi sonucu Jüpiter’in auroralarına ait ilk ve benzersiz görüntüler elde edildi. UVS ile çekilen görüntüler bir araya getirildiğinde, Jüpiter’in bugüne dek saklı yüzlerinden birini görmüş gibi oluyoruz. Kuzey kutbunda yaşanan en son aurora, bana okyanusun derinliklerinde saklı bir solucan deliği kadar gizemli ve ürkütücü geliyor.

Yeni keşfin arkasındaki en büyük etken, Jüpiter’in devasa manyetik alanı, yani manyetosferi. Dünya’dan 10 kat daha güçlü olan Jüpiter manyetosferi, tek bir devrini sadece 10 saatte tamamlıyor. Bu kadar güçlü ve hızlı olması, Jüpiter uydularının yanı sıra çevresindeki tüm gök cisimlerinin de fazlasıyla sarsılmasını sağlıyor. En iyi örnek, yüzlerce yanardağı olduğu düşünülen Io’nun Jüpiter kaynaklı titreşimler nedeniyle deli gibi ısınması ve lav püskürüp durması. Jüpiter aynı zamanda New Horizons ve Voyager gibi Neptün ötesine geçen uzay araçlarının süper hızlarla fırlatılmasını sağlayan kozmik bir sapan olarak da kullanılmıştı.

Elektron hızları karşılaştırıldığında, Dünya’daki auroraları oluşturan elektronlar 30,000 Volt gücünde. Jüpiter’de ise 400,000 Volt.

UVS tarafından elde edilen görüntülerden ilki Jüpiter aurorasının genel yoğunluğunu (solda), diğeri de üç farklı dalgaboyundaki görüntüsünü içeriyor. [G. Randy Gladstone/ Bertrand Bonfond]
En son araştırmanın başında yer alan Johns Hopkins Üniversitesi Uygulamalı Fizik Laboratuvarı’ndan Barry Mauk, Jüpiter ve Dünya auroraları arasındaki farkı anladıklarını düşünüyor. Güneş’ten saçılan parçacıkların atmosfere girmesinin ardından kuzey ve güney kutbundaki auroralar güçlü ve zayıf güç derecesinde belirebiliyor. Güçlü kuzey ışıkları, elektronların atmosferde hızlanması ile ortaya çıkarken, zayıf olan manyetosferde sıkışan elektronların dağılmasıyle beliriyor.

Gökbilimciler, Dünya modellerinde yola çıkarak Jüpiter’deki çok güçlü auroraların da elektronların hızlanması ile oluştuğunu düşünüyordu. Juno verileri ise hızlanan elektronların Jüpiter auroralarına çok fazla katkı yapmadığını gösterdi. Tersine, Jüpiter’deki süper güçlü auroraların kaynağı, Dünya’daki zayıf auroraları temsil eden mekanizma.

Jüpiter’in süper hızlı oluşumu Güneş Sistemi’ni ikiye böldü

Jüpiter’in Şubat 2017’de gözlemlenen güney aurorası. UVS tarafından üç farklı dalgaboyunda gözlemlendi. [G. Randy Gladstone]

Jüpiter’in gizemlerini yeni keşfediyoruz

Jüpiter yörüngesinde bir yılı doldurmadan birçok yakın gözlem gerçekleştiren Juno, gökbilimcilerin gaz devinin atmosferi hakkında teorilerle yamaması gereken boşlukları hızla doldurmaya başladı. Önceki Satürn elçisi Galileo, ağırlıklı olarak Jüpiter’in ekvator düzleminde gezindiği için atmosfer hakkında detaylı bilgiler elde edememişti. Juno, her 53 günde bir Jüpiter’in kutup noktalarına yakın geçiş gerçekleştiriyor.

Liege Üniversitesi’nde Uzay Bilimleri direktörü olan Denis Grodent, geçmişte Jüpiter atmosferini anlamak için fazlasıyla Dünya’ya ait modellerden yararlanıldığını belirtti. Grodent, en son bilgiler ışığında Jüpiter’deki aurora oluşumunun Dünya’ya fazlasıyla ters kaldığını ifade etti.

Juno, Jüpiter aurorasından gelen sesleri dinliyor

Kırmızı şeritle gösterilen nokta, Juno’nun aurora üzerinden geçtiği rotayı gösteriyor. [NASA/JPL-Caltech/SwRI/Randy Gladstone]
Gizmodo’ya yorum yapan Grodent, Juno’nun Jüpiter kuzey kutbu yörüngesinde alçak uçuş gerçekleştirerek elektron hızlandığı bölgeden geçtiğini, bu sayede bilinmeyenleri kolayca ortaya çıkardığını söyledi. Juno, astronomi dünyasında bir ilke imza atarken, gökbilimcilerin 10 yıldan uzun süredir cevaplamaya çalıştığı bilinmeyenleri birkaç ayda gün ışığına çıkardı.

Juno gözlemlerine dayanan ölçümler, Jüpiter’in manyetosferindeki kutup manyetik alanına ait ilk bilgileri temsil ediyor. Jüpiter’in manyetosferi ve aurorasının yanı sıra, gezegenin iç yapısı hakkında da gökbilimcilere bilgi sunması ümit ediliyor. Bir tanesi, gaz devinin çekirdeğinin yapısı ve büyüklüğü.

Güneş Sistemi’nin devine yakından bakmak, gezegenimiz ile arasındaki farklılıkları ortaya koyarken halen ne kadar çok bilinmeyenle karşı karşıya olduğumuzu gösterdi. Bir de henüz 2040’larda Neptün ve Uranüs’e yapılacak keşif görevleri ile ortaya çıkacakları düşünün…

NASA ‘buz devlerini’ inceleyecek uzay aracı için ilk adımı attı

Jüpiter’in manyetik alanı. [NASA]