Jupiteri magnetväli on alates 1970. aastatest muutunud ja füüsikud on seda tõestanud.
See pole just üllatus. Maa magnetväli, ainus planeediväli, mille jaoks meil on head pidevad mõõtmised, muutub kogu aeg. Kuid uus teave on oluline, kuna need väikesed muudatused paljastavad planeedi sisemise "dünamo", varjatud üksikasjad, süsteemi, mis tekitab selle magnetvälja.
20. mai ajakirjas Nature Astronomy ilmunud artiklis vaatles teadlaste meeskond nelja Jupiterisse tehtud missiooni (Pioneer 10, mis jõudis Jupiterisse 1973. aastal; Pioneer 11, mis jõudis Jupiterini 1974. aastal; Pioneer 11, mis jõudis 1974. aastal Jupiterini) andmeid Voyager 1, mis jõudis Jupiterisse 1979. aastal ja Ulysses, mis jõudis Jupiterini 1992. aastal).
Nad võrdlesid neid andmeid planeedi magnetvälja kaardiga, mille koostas kosmoselaev Juno, mis viis läbi hiiglasliku planeedi kõige värskema ja põhjalikuma sondi. 2016. aastal tiirles Juno Jupiteri lähedale, liikudes poolusest masti, kogudes üksikasjalikke gravitatsiooni- ja magnetvälja andmeid. See võimaldas teadlastel välja töötada põhjaliku planeedi magnetvälja mudeli ja mõned üksikasjalikud teooriad selle tekke kohta.
Selle paberi taga olevad teadlased näitasid, et nende nelja vanema sondi andmed, ehkki piiratumad (igaüks neist lihtsalt keerles üks kord planeedi poolt), ei sobinud siiski päris täpselt 2016. aasta Jupiteri magnetvälja mudeliga.
"Leida midagi nii minutilist, kui need muutused milleski nii tohutuks muutuvad, nagu Jupiteri magnetväli, oli väljakutse," ütles Harvardi Juno teadlane ja paberkandjal juhtiv autor Kimee Moore avalduses. "Nelja aastakümne pikkuste lähivõrgustike vaatlusaluse olemasolu andis meile lihtsalt piisavalt andmeid, et kinnitada, et Jupiteri magnetväli tõepoolest aja jooksul muutub."
Üks väljakutse: teadlasi huvitasid ainult Jupiteri sisemise magnetvälja muutused, kuid planeedil on ka magnetilisus, mis pärineb selle ülemisest atmosfäärist. Io, Jupiteri kõige lenduvama kuu vulkaanipursketest tulenevad laetud osakesed jõuavad Jovia magnetosfääri ja ionosfääri (laetud osakeste piirkond Jupiteri atmosfääri välimistes osades) ja võivad muuta ka magnetvälja. Kuid teadlased töötasid välja meetodid nende mõju nende andmekogumist lahutamiseks, jättes neile andmed, mis põhinevad peaaegu täielikult planeedi sisemisel dünamol.
Seega oli küsimus, mis tingis muudatuste toimumise? Mis toimub Jupiteri dünamos?
Teadlased uurisid magnetvälja muutuste mitut erinevat põhjust. Nende andmed vastasid kõige täpsemini mudeli ennustustele, kus tuuled planeedi sisemuses muudavad magnetvälja.
"Need tuuled ulatuvad planeedi pinnalt üle 1860 miili (3000 kilomeetri) sügavusse, kus planeedi sisemus hakkab muutuma gaasist kõrge juhtivusega vedelaks metalliks," seisis avalduses.
Tõsi, teadlased ei näe seda sügaval Jupiteris, nii et sügavusmõõtmised on tõepoolest parimad hinnangud, millel on mitu ebakindlust, kirjutasid teadlased paberil. Sellegipoolest on teadlastel kindlad teooriad, kuidas selgitada tuulte käitumist.
"Usutakse, et nad lõikavad magnetvälju, venitades neid ja kandes neid ümber planeedi," seisis avalduses.
Tundub, et enamik neist tuulest põhjustatud muutustest on koondunud Jupiteri suurde sinisesse punkti, mis on Jupiteri ekvaatori lähedal intensiivse magnetilise energia piirkonnas. (See pole sama asi kui suur punane laik.) Sinise täpi põhja- ja lõunaosa nihkub Jupiteril ida poole ja keskne kolmas nihkub läände, põhjustades muutusi planeedi magnetväljas.
"On uskumatu, et üks kitsas magnetiline punkt, Suur sinine täpp, võib olla vastutav peaaegu kogu Jupiteri ilmaliku variatsiooni eest, kuid numbrid kannavad selle välja," ütles Moore avalduses. "Selle uue arusaamaga magnetväljadest hakkame tulevaste teadusuuringute käigus looma Jupiteri variatsiooni planeedipõhist kaarti. Sellel võib olla ka rakendusi teadlastele, kes uurivad Maa magnetvälja, mis sisaldab endiselt palju lahendatavaid saladusi."
