„O dvacet let později se vracíme, abychom se znovu podívali na některé údaje, které nebyly nikdy předtím zveřejněny, a dokončili jeho příběh,“ řekl Glyn Collinson, autor nedávného článku o Ganymedově magnetosféře v NASA Goddard Space Flight Centre Greenbelt, Maryland. „Našli jsme tam celou část, o které nikdo nevěděl.“
Nové výsledky prokázaly kolem Ganymedu bouřlivé prostředí: částice, které byly vyvrhovány z ledového povrchu měsíce v důsledku příchozího plazmového deště a silných proudů plazmatu mezi Jupiterem a Ganymedem kvůli bouřlivé magnetické události mezi magnetickými poli obou těles. Vědci si myslí, že tato pozorování mohou být klíčem k odemknutí tajemství měsíce, například proč Ganymedovy polární záře jsou tak jasné.
V roce 1996, krátce po příletu sondy k Jupiteru, Galileo udělal překvapivý objev: Ganymed měl své vlastní magnetické pole. Většina planet v naší Sluneční soustavě, včetně Země, má magnetické pole – známé jako magnetosféry planet – nikdo ovšem neočekával, že ji bude mít i nějaký měsíc.
Mezi roky 1996 a 2000 uskutečnila sonda Galileo šest cílených průletů kolem Ganymedu, přičemž zapojila několik svých přístrojů, které sbíraly data o měsíční magnetosféře. Ty zahrnovaly plazmový subsystém sondy neboli PLS, který měřil hustotu, teplotu a směr elektricky nabitého plazmového proudu plynu kolem Galilea. Nové výsledky, nedávno zveřejněné v časopise Geophysical Research Letters, odhalují zajímavé detaily o jedinečné struktuře magnetosféry Ganymedu.
Víme, že magnetosféra Země – kromě toho, že pomáhá směrovat kompasy a působí na polární záře, je klíčem k udržení života na naší planetě, protože pomáhá chránit naši planetu před nebezpečným zářením přicházejícím z vesmíru. Někteří vědci si myslí, že zemská magnetosféra je také nezbytná pro počáteční vývoj života, protože toto škodlivé záření může narušovat naši atmosféru. Studium magnetosfér v celé Sluneční soustavě nejen pomáhá vědcům dozvědět se více o fyzikálních procesech ovlivňujících toto magnetické prostředí kolem Země, ale také nám pomáhá porozumět atmosférám kolem jiných potenciálně obyvatelných světů, jak v naší vlastní Sluneční soustavě, tak i mimo ni.
Ganymedova magnetosféra nabízí možnost prozkoumat jedinečné magnetické pole umístěné v mnohem větší magnetosféře Jupiteru. Tam je chráněna před slunečním větrem a její tvar je tedy odlišný od jiných magnetosfér ve Sluneční soustavě. Typicky jsou magnetosféry tvarovány tlakem částic slunečního větru letících nadzvukovou rychlostí, které protékají kolem nich. Ale u Ganymedu vytvaruje poměrně pomalá plazma kolem Jupiteru měsíční magnetosféru do tvaru dlouhého rohu, který se táhne před měsícem směrem k jeho oběžné dráze.
Když Galileo prolétával kolem Ganymedu, byl neustále bombardován vysokoenergetickými částicemi – obtěžujícími také Ganymed. Částice plazmatu, urychlované magnetosférou Jupiteru, procházely až ke Ganymedovým pólům, kde se magnetické pole přimykalo k povrchu měsíce. Nová analýza dat systému PLS Galilea ukázala, že částice plazmy jsou vystřelovány z ledového povrchu měsíce kvůli nadcházejícímu plazmovému dešti.
„Z polárních oblastí vylétají tyto částice a můžou nám říci něco o atmosféře Ganymedu, která je velmi řídká,“ řekl Bill Paterson, spoluautor studie NASA Goddard, který byl v týmu PLS Galilea během mise. „Mohou nám také říct, jak se tvoří Ganymedovy polární záře.“
Tato vizualizace ukazuje zjednodušený model magnetosféry Jupiteru, který je určen k ilustraci měřítka a základních vlastností konstrukce a dopadů magnetické osy (azurová šipka), od osy rotace planety (modrá šipka). Poloprůhledná šedá síť představuje hranici magnetosféry.
Ganymed má stejně jako Země polární záře neboli severní a jižní světlo nebo také aurora. Nicméně, na rozdíl od naší planety, částice způsobující Ganymedovu polární záři pocházejí z plazmy kolem Jupiteru, nikoliv ze slunečního větru. Když vědci analyzovali data, všimli si, že Galileo náhodně překročil Ganymedovu aurorální oblast během prvního průletu kolem něj, o čemž svědčily ionty, které pozoroval, když pršely na povrch měsíční polární oblasti. Porovnáním místa, kde byly klesající ionty pozorovány, s daty z Hubbla, vědci dokázali přesně stanovit polohu aurorální zóny, která jim pomůže vyřešit záhady, jako je například ta, co způsobuje polární záře na Ganymedu, které jsou tak jasné, když má tak řídkou atmosféru.
Když Galileo prolétal kolem Jupiteru, také prolétl přes bouřlivou událost způsobenou zamotáním a přichytáním magnetických linií obou magnetických polí. Tato událost, nazvaná magnetické opětovné spojení, se normálně vyskytuje v magnetosférách planet naší Sluneční soustavy. Poprvé Galileo zaznamenal silné proudy částic plazmy, které se mezi Jupiterem a Ganymedem tlačily v důsledku magnetické události opětovného propojení mezi dvěma magnetosférami. Předpokládá se, že toto „plazmové čerpadlo“ je zodpovědné za to, že Ganymedovy polární záře jsou neobvykle jasné.
Budoucí studie dat PLS z tohoto setkání může ještě poskytnout nové odpovědi týkající se podpovrchových oceánů Ganymedu, které byly předpovězeny z dat získaných sondou Galileo a Hubbla.
(nevsedni-svet.cz, foto: Shutterstock)
