รังสีเอกซ์ การค้นพบแหล่งรังสีเอกซ์ของดาวพฤหัสบดี ปริศนาเกี่ยวกับแสงเหนือและแสงใต้ที่รุนแรงของดาวก๊าซยักษ์ ได้รับการถอดรหัสแล้ว นักดาราศาสตร์ดาวเคราะห์ ได้รวมการวัดโดยยานอวกาศจูโนของนาซ่า ที่โคจรรอบดาวพฤหัสบดีด้วยข้อมูลจากภารกิจ ที่มีการโคจรรอบโลกขององค์การอวกาศยุโรป
เพื่อไขปริศนาเกี่ยวกับต้นกำเนิด ของรังสีเอกซ์ที่ผิดปกติของดาวพฤหัสบดี ซึ่งเป็นครั้งแรกที่พวกเขาได้เห็นกลไกการทำงานทั้งหมด อะตอมหรือไอออนที่มีประจุไฟฟ้า ซึ่งรับผิดชอบต่อรังสีเอกซ์คือ มีการคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ในสนามแม่เหล็กของดาวพฤหัสบดี ลงสู่ชั้นบรรยากาศของดาวก๊าซยักษ์
เมื่อวันที่ 9 กรกฎาคม ในวารสารความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ มีการตรวจพบแสงบนดาวเคราะห์ทั้ง 7 ในระบบสุริยะ แสงบางส่วนเหล่านี้ สามารถมองเห็นได้ด้วยตามนุษย์ บางส่วนสร้างความยาวคลื่นของแสงที่เรามองเห็นได้ ด้วยกล้อง โทรทรรศน์เฉพาะทางเท่านั้น ความยาวคลื่นที่สั้นกว่านั้น ต้องการพลังงานมากกว่าในการผลิต
ดาวพฤหัสบดีมีแสงที่ทรงพลังที่สุดในระบบสุริยะ และเป็นดาวเคราะห์ยักษ์เพียงดวงเดียวที่พบว่า มีการปล่อย”รังสีเอกซ์” นักดาราศาสตร์ดาวเคราะห์รู้สึกทึ่งกับการแผ่รังสีเอกซ์ของดาวพฤหัสบดี ตั้งแต่การค้นพบเมื่อ 4 ปีแล้ว เพราะยังไม่ชัด เจนว่า พลังงานที่จำเป็นในการผลิตมันถูกสร้างขึ้นมาอย่างไร พวกเขารู้ว่า แสงเหนือและใต้เหล่านี้ ถูกกระตุ้นโดยไอออนที่ชนเข้ากับชั้นบรรยากาศของดาวพฤหัสบดี
แต่จนถึงขณะนี้ นักวิทยาศาสตร์ยังไม่ทราบว่า ไอออนในแสงเอ็กซ์เรย์ สามารถเข้าสู่ชั้นบรรยากาศได้อย่างไร ตั้งแต่แรกที่โลกส่องแสง มันมักจะมองเห็นได้ เฉพาะในแถบที่ล้อมรอบขั้วแม่เหล็ก ละติจูดระหว่าง 65 ถึง 80 องศา ซึ่งแสงจะหายไป เนื่องจากเส้นสนามแม่เหล็กออกจากโลก และเชื่อมต่อกับสนามแม่เหล็กในลมสุริยะ
ซึ่งเป็นฟลักซ์คงที่ของอนุภาค ที่มีประจุไฟฟ้าที่ปล่อยออกมาจากดวงอาทิตย์ สิ่งเหล่านี้เรียกว่า เส้นสนามเปิด และในภาพดั้งเดิม บริเวณขั้วโลกละติจูดสูงของดาวพฤหัสบดี และดาวเสาร์ก็ไม่คาดว่า จะปล่อยแสงออกมาเป็นจำนวนมากเช่นกันอย่างไรก็ตาม แสงของรังสีเอกซ์ของดาวพฤหัสบดีนั้นแตกต่างกัน พวกมันอยู่ที่ขั้วของแสงหลัก และแบบพัลเสท
ส่วนที่ขั้วโลกเหนือ มักจะแตกต่างจากที่ขั้วโลกใต้ เพราะเป็นลักษณะทั่วไปของสนามแม่เหล็กแบบปิด ซึ่งเส้นสนามแม่เหล็กออกจากดาวเคราะห์ที่ขั้วหนึ่ง และเชื่อมต่อกับดาวเคราะห์อีกดวงหนึ่ง ดาวเคราะห์ทุกดวงที่มีสนามแม่เหล็ก มีทั้งอง ค์ประกอบของสนามเปิดและปิด นักวิทยาศาสตร์ที่ศึกษาปรากฏการณ์นี้ หันไปใช้การจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ และพบว่า แสงรังสีเอกซ์สามารถเชื่อมโยงกับสนามแม่เหล็กแบบปิด ที่สร้างขึ้นภายในดาวพฤหัสบดี
จากนั้นจึงขยายออกไปในอวกาศนับล้านไมล์ ก่อนที่จะสะท้อนกลับมา แต่จะพิสูจน์ได้อย่างไรว่า โมเดลนี้ใช้งานได้จริง ตั้งแต่วันที่ 16 ถึง 17 กรกฎาคม 2017 ในช่วงระยะเวลา 2 วัน มีการสังเกตดาวพฤหัสบดีอย่างต่อเนื่อง เป็นเวลา 26 ชั่วโมงและเห็นรังสีเอกซ์เป็นจังหวะทุกๆ 27 นาที
ในเวลาเดียวกัน จูโนได้เดินทางระหว่างรัศมี 62 ถึง 68 ดาวพฤหัสบดี โดยประมาณ 2.8 ถึง 3 ล้านไมล์หรือ 4.4 ถึง 4.8 ล้านกิโลเมตร เหนือพื้นที่ก่อนรุ่งสางของดาวเคราะห์ ซึ่งเป็นบริเวณที่การจำลอง โดยมีการแนะนำว่า มีความสำคัญต่อการ กระตุ้นเป็นจังหวะ ดังนั้นพวกเขาจึงค้นหาข้อมูลจูโน สำหรับกระบวนการแม่เหล็กใดๆ ที่เกิดขึ้นในอัตราเดียวกัน
พวกเขาพบว่า ความผันผวนของสนามแม่เหล็กของดาวพฤหัสบดี ทำให้เกิดรังสีเอกซ์ที่เต้นเป็นจังหวะ ขอบเขตด้านนอกของสนามแม่เหล็ก ถูกอนุภาคของลมสุริยะกระแทกโดยตรง และถูกบีบอัดไอออนความร้อน จากการกดทับเหล่านี้ ซึ่งติดอยู่ในสนามแม่เหล็ก ที่กว้างขวางของดาวพฤหัสบดี ซึ่งอยู่ห่างจากชั้นบรรยากาศ ของดาวเคราะห์หลายล้านไมล์
สิ่งนี้ทำให้เกิดปรากฏการณ์ที่เรียกว่า คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าไอออนไซโคลตรอน ซึ่งอนุภาคจะพุ่งไปตามเส้นสนาม ด้วยการนำทางจากสนามไอออนจะขับคลื่น โดยข้ามอวกาศหลายล้านไมล์ ในที่สุดก็กระแทกเข้ากับชั้นบรรยากาศของดาวเคราะ ห์ และทำให้เกิดแสงของรังสีเอกซ์
สิ่งที่เห็นในข้อมูลจูโนคือ กลุ่มเหตุการณ์ ทำให้เห็นการบีบอัดเกิดขึ้น โดยเห็นคลื่นที่ถูกกระตุ้น เห็นไอออน จากนั้นไอออนเคลื่อนที่ไปตามแนวสนาม วิลเลียม ดันน์ จากห้องปฏิบัติการวิทยาศาสตร์อวกาศมัลลาร์ด มหาวิทยาลัยคอลเลจในลอน ดอน ก็เห็นการระเบิดของรังสีเอกซ์
ส่วนที่ขาดหายไปของกระบวนการ ได้รับการระบุเป็นครั้งแรกแล้ว มันเปิดโอกาสมากมาย สำหรับสถานที่ที่จะสามารถศึกษาต่อไปได้ ตัวอย่างเช่น ดาวพฤหัสบดี สนามแม่เหล็กที่เต็มไปด้วยกำมะถันและออก ซิเจนไอออน ที่ปล่อยออกมาจากภูเขาไฟบนไอโอของดวงจันทร์ที่ดาวเสาร์
บทความอื่นที่น่าสนใจ ➠ อินฟราเรด ในบรรยากาศเป็นเครื่องมือใช้ทำอะไร