พบแสงออโรราใหม่บนดวงจันทร์บริวารทั้งสี่ดวงของดาวพฤหัสบดี

นักดาราศาสตร์ที่ใช้หอดูดาว WM Keck บน Maunakea ในฮาวายได้ค้นพบแสงออโรร่าที่ความยาวคลื่น

ทีมที่นำโดยคาลเทคและมหาวิทยาลัยบอสตันสังเกตดวงจันทร์ในเงามืดของดาวพฤหัสบดี เพื่อให้มองเห็นแสงออโรร่าจางๆ ซึ่งเกิดจากสนามแม่เหล็กแรงสูงของดาวก๊าซยักษ์ โดยไม่ต้องแข่งขันจากแสงแดดจ้าที่สะท้อนจากพื้นผิวของดวงจันทร์ พวกเขาใช้เครื่องสเปกโตรมิเตอร์ Echelle ความละเอียดสูงของหอดูดาว Keck Observatory (HIRES) ซึ่งเป็นเครื่องสเปกโตรกราฟแบบกระจายตัวแบบตะแกรง echelle เช่นเดียวกับสเปกโตรกราฟความละเอียดสูงที่กล้องโทรทรรศน์กล้องส่องทางไกลขนาดใหญ่และหอดูดาว Apache Point เพื่อทำการสังเกตการณ์

แทงบอล

“การสังเกตเหล่านี้ค่อนข้างยุ่งยาก เพราะภายใต้เงาของดาวพฤหัสบดี ดวงจันทร์แทบจะมองไม่เห็น แสงที่เปล่งออกมาจากแสงออโรร่าจางๆ ของพวกมันเป็นเครื่องยืนยันเพียงอย่างเดียวว่าเราได้เล็งกล้องโทรทรรศน์ไปยังตำแหน่งที่ถูกต้องแล้ว” แคทเธอรีน เดอ เคลอร์ ศาสตราจารย์คาลเทคและผู้เขียนนำหนึ่งในสองรายงานวิจัยใหม่ที่ตีพิมพ์เมื่อวันที่ 16 กุมภาพันธ์ 2023 กล่าวใน วารสารวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์อธิบายการค้นพบ

ดวงจันทร์กาลิเลียนทั้งสี่ดวงแสดงแสงออโรราออกซิเจนแบบเดียวกับที่เราเห็นบนท้องฟ้าใกล้ขั้วโลก แต่ก๊าซบนดวงจันทร์ของดาวพฤหัสบดีบางกว่ามาก ทำให้สีแดงเข้มสว่างกว่าแสงสีเขียวที่คุ้นเคยเกือบ 15 เท่า

ออกซิเจนออโรราบนดวงจันทร์แกนีมีดของดาวพฤหัสบดีการแสดงแสงออโรราของออกซิเจนโดยศิลปินบนดวงจันทร์แกนีมีดของดาวพฤหัสบดี ซึ่งเป็นดวงจันทร์ที่ใหญ่ที่สุดในระบบสุริยะ เมื่อสังเกตจากเมืองเมานาเคียบนเกาะฮาวายโดยใช้กล้องโทรทรรศน์หอดูดาว Keck แฝด เครดิต: Julie Inglis

ที่ยูโรปาและแกนีมีด ออกซิเจนยังทำให้แสงในช่วงความยาวคลื่นอินฟราเรดสว่างขึ้น ซึ่งแดงกว่าที่ตามนุษย์มองเห็นเพียงเล็กน้อย ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นครั้งแรกในชั้นบรรยากาศของวัตถุอื่นที่ไม่ใช่โลก

ที่ไอโอ ดวงจันทร์ดวงในสุดของดาวพฤหัส กลุ่มก๊าซและฝุ่นภูเขาไฟมีขนาดกว้างใหญ่และสูงหลายร้อยกิโลเมตร ขนนกเหล่านี้มีเกลือ เช่น โซเดียมคลอไรด์และโพแทสเซียมคลอไรด์ ซึ่งจะแตกตัวเพื่อสร้างสีเพิ่มเติม โซเดียมทำให้แสงออโรราของ Io มีแสงสีเหลืองส้มแบบเดียวกับที่เราเห็นในไฟถนนในเมือง การวัดใหม่ยังแสดงโพแทสเซียมออโรร่าที่ไอโอด้วยแสงอินฟราเรด ซึ่งไม่เคยตรวจพบที่ไหนมาก่อน

“ความสว่างของสีต่างๆ ของแสงออโรราบอกเราว่าบรรยากาศของดวงจันทร์เหล่านี้ประกอบขึ้นจากอะไร” เดอ เคลอร์กล่าว “เราพบว่าโมเลกุลออกซิเจน เช่นเดียวกับที่เราหายใจบนโลกนี้ น่าจะเป็นองค์ประกอบหลักของชั้นบรรยากาศน้ำแข็งบนดวงจันทร์”

การวัดใหม่นี้แสดงหลักฐานเพียงเล็กน้อยเกี่ยวกับน้ำ ทำให้เกิดการถกเถียงทางวิทยาศาสตร์ว่าชั้นบรรยากาศของดวงจันทร์ของดาวพฤหัสบดีมีไอน้ำมากหรือไม่ ปัจจุบันเชื่อกันว่าดวงจันทร์กาลิเลียน 3 ดวงนอกของดาวพฤหัสบดีมีมหาสมุทรของน้ำที่เป็นของเหลวอยู่ใต้พื้นผิวน้ำแข็งหนา และมีหลักฐานเบื้องต้นว่าน้ำในชั้นบรรยากาศของยูโรปาบางครั้งอาจมาจากมหาสมุทรหรือแหล่งกักเก็บของเหลวภายในเปลือกน้ำแข็ง

เนื่องจากสนามแม่เหล็กแรงสูงของดาวพฤหัสบดีเอียง แสงออโรร่าบนดวงจันทร์เหล่านี้จึงเปลี่ยนความสว่างเมื่อดาวเคราะห์หมุนรอบตัวเอง นอกจากนี้ ชั้นบรรยากาศยังสามารถตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วจากแสงแดดอันอบอุ่นไปสู่เงาอันเย็นชาของดาวพฤหัสบดี

“โซเดียมของไอโอจะจางลงมากภายใน 15 นาทีหลังจากเข้าสู่เงาของดาวพฤหัสบดี แต่ต้องใช้เวลาหลายชั่วโมงในการฟื้นตัวหลังจากโผล่ออกมาสู่แสงแดด” คาร์ล ชมิดต์ ศาสตราจารย์ด้านดาราศาสตร์แห่งมหาวิทยาลัยบอสตันและผู้เขียนนำรายงานฉบับที่สองอธิบาย “คุณลักษณะใหม่เหล่านี้เป็นข้อมูลเชิงลึกสำหรับการทำความเข้าใจเกี่ยวกับเคมีในชั้นบรรยากาศของไอโอ เป็นเรื่องเรียบร้อยที่ดาวพฤหัสบดีเกิดสุริยุปราคาเป็นการทดลองทางธรรมชาติเพื่อเรียนรู้ว่าแสงแดดส่งผลต่อชั้นบรรยากาศของมันอย่างไร”

แสงออโรราชนิดใหม่บนดวงจันทร์ทั้งสี่เพิ่มแง่มุมที่น่าตื่นเต้นให้กับยุคทองสำหรับแฟน ๆ ของดาวพฤหัสบดีด้วยภารกิจจูโนของ NASAและกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เว็บบ์ หากคุณโชคดีพอที่จะเห็นแสงออโรร่าบนโลก ลองหยุดพิจารณาดูว่าการแสดงจะน่าทึ่งเพียงใดหากคุณมองขึ้นไปจากดวงจันทร์ดวงหนึ่งของดาวพฤหัสบดี

 

 

แทงบอล

Releated