FyzWeb  články
Největší "věc" ve sluneční soustavě2002-03-21 

Naše sluneční soustava obsahuje Slunce, planety a další tělesa. Kolem většiny planet je navíc oblast, do které významně zasahuje jejich magnetické pole. Této oblasti se říká magnetosféra a bývá výrazně větší než planeta sama. Magnetosféra největší planety sluneční soustavy, Jupiteru, je ještě daleko větší nežli Slunce!

Magnetosféra Jupiteru byla důkladně proměřena na počátku loňského roku. V lednu 2001 se u Jupiteru setkaly kosmické sondy Galileo (která už tam byla přítomna delší dobu) a Cassini-Huygens, která je na cestě k Saturnu a využívá energie Jupiteru ke svému urychlení. Setkání sond nebylo plánováno, ale součinností dvou sond se podařilo získat mnoho zajímavých dat. Nyní Cassini pokračuje ve své cestě k Saturnu, kam má dorazit v roce 2004, a Galileo shoří v Jupiterově atmosféře příští rok. Vědcům se mezitím podařilo vyhodnotit část dat, která obě sondy na Zemi vyslaly.

Magnetosféra Jupiteru je největší "věcí" ve sluneční soustavě. Je asi desetkrát větší než Slunce (viz náčrt na této stránce nahoře). Je zajímavé, že ačkoliv je Jupiter jen o málo větší než Saturn, jeho magnetosféra je v každé dimenzi čtyřikrát větší než magnetosféra Saturnu!  Magnetosféra Jupiteru sahá směrem ke Slunci na 100 poloměrů Jupiteru (1100 poloměrů Země) a směrem od Slunce je mnohonásobně větší. Magnetosféra má totiž podobný tvar jako ocas komety směřující od Slunce. Pro srovnání, magnetosféra Země se rozkládá asi na 10 zemských poloměrů směrem ke Slunci a stovky poloměrů směrem od Slunce. Magnetické pole Jupiteru na úrovni vrcholu jeho oblak je desetkrát silnější než magnetické pole Země. 

Magnetosféra má tendenci rotovat s planetou, neboť je elektrodynamicky svázána s ionosférou. Jupiter má desetihodinový den, což je nejrychlejší rotace ze všech planet. I proto je jeho magnetosféra velmi mocná (dále k tomu přispívá velikost planety a fakt, že měsíc Io je vulkanicky aktivní a vyvrhává do magnetosféry značné množství plasmy. Io obíhá kolem Jupiteru ve vzdálenosti šesti Jupiterových poloměrů a je to vulkanicky nejaktivnější známé těleso. Část emisí uniká z dosahu gravitace Io do magnetosféry Jupiteru).

Magnetosféra ovlivňuje chování slunečního větru. To je proud nabitých ionizovaných částic, které vyvrhuje Slunce a které se rychlostí asi 400 km/s šíří vesmírem. Cassini se přiblížila k Jupiteru ze směru slunečního větru, který byl v lednu 2001 poměrně silný. Zaznamenávala změny větru, zatímco Galileo měřila odpovídající reakce v magnetosféře.

Dále obě sondy měřily v součinnosti s pozemskými radioteleskopy a dvěma zařízeními umístěnými na oběžné dráze Země (Hubblovým teleskopem pracujícím na optických frekvencích a Chandrou pracující na frekvencích rentgenových paprsků) kontrakce magnetosféry, jas aurory na pólech Jupiteru, rádiové vyzařování, synchrotronovou radiaci od elektronů s energií kolem 50 MeV a jasné znaky ''planetárního větru'', tj. nárazy neutrálních atomů uvolňovaných vulkanickou činností na Io a vysílaných vstříc slunečnímu větru. Takto energetické neutrální atomy byly předpovězeny a toto je jejich první zaznamenání.

Sluneční vítr způsobuje rozpínaní a smršťování magnetosféry jako obrovského balónu. Měření z Chandry a Hubblova teleskopu ukázala, že tyto komprese způsobují zvětšování jasu aurory (obdoba pozemské polární záře - vzniká díky srážkám částic tvořících sluneční vítr s atomy v atmosféře). Aurora pohasíná, když se tlak v magnetosféře zmenšuje. Aurora Jupiteru je stovky kilometrů široká a vzniká asi 250 km nad povrchem planety.

Velmi pěkným efektem jsou jasné světelné oblouky vybíhající z aurory. Vznikají, když Jupiterovy měsíce Io, Ganymede a Europa emitují velké množství nabitých částic. Magnetické pole Jupiteru nasává tyto částice z atmosféry měsíců ke svým pólům, kde interagují s dalšími částicemi a emitují světlo.

 Aurora Jupitera zaznamenala zvětšení, když v červenci 1994 do jeho magnetosféry dopadly části komety Shoemaker-Levy 9. Ty zanechaly velké množství prachu, který je ještě dnes pozorovatelný sondou Galileo.

Měření obou sond jsou významná zejména proto, že byla udělána přímo uvnitř magnetosféry, což pozemské teleskopy neumožňují. Po úplném vyhodnocení se vyjasní řada otázek, na které se dosud hledala odpověď.

Zpracováno podle Physics News, Nature, Earth in Space, Online Journey Through Astronomy (obsahuje schémata a fotografie), stránek The John Hopkins University Applied Physics Laboratory, Rice University (obsahuje schematické nákresy) a stránek NASA o magnetosféře Jupiteru, auroře Jupiteru a fotografie a nahrávky pořízené sondami Galileo a Cassini.

Zpracoval Jaromír Kekule.





Doporučit článek

Od:
Komu:
Antispam: