목성의 오로라

과학적 중요성

목성의 오로라에 대한 허블의 자외선 관측은 지구 너머의 자기권 물리학을 이해하는 데 기초가 되었습니다. 목성은 태양계에서 가장 크고 가장 강력한 자기권을 보유하고 있으며 수백만 킬로미터를 우주로 확장하고 갇힌 방사선, 플라즈마 흐름 및 전자기 상호 작용의 복잡한 환경을 만듭니다. 이오, 유로파, 가니메데의 오로라 발자국(각 달에 연결된 자속관이 목성의 대기와 교차하는 지점에 해당하는 오로라 타원 내의 밝은 점)은 목성계 특유의 현상인 달-자기권 결합의 직접적인 증거를 제공합니다. 시계열 자외선 모니터링을 통해 오로라가 태양풍 압력의 변화와 이오의 화산 활동에 어떻게 반응하는지 밝혀내 외부 및 내부 구동 오로라 과정을 구별했습니다.

관찰 세부 사항

허블은 원자외선 대역에서 STIS(Space Telescope Imaging Spectrograph)를 사용하여 목성의 오로라를 관찰했습니다. 이는 목성의 상층 대기에서 에너지 입자 충돌에 의해 여기된 분자 수소의 방출에 민감합니다. 지구의 대기는 원자외선을 투과하지 못하기 때문에 허블은 이러한 관측을 위한 독특한 위치에 있습니다. 전체 오로라 형태를 매핑하고 시간적 변화를 추적하기 위해 여러 목성 회전 기간에 걸쳐 다중 노출을 수행했습니다. 자외선 이미지는 나중에 Wide Field Camera 3로 촬영한 목성의 가시광선 이미지에 중첩되어 지리적 맥락에서 오로라를 보여주는 합성 뷰를 만들었습니다.

우주 속 위치

재미있는 사실

• 1

  목성의 오로라는 지구보다 수백 배 더 에너지가 넘치며 지구 전체 표면보다 더 넓은 지역을 덮고 있으며 목성의 자기장이 매우 강력하기 때문에 결코 완전히 꺼지지 않습니다.

• 2

  Io는 화산 폭발을 통해 목성의 자기권에 지속적인 전하 입자 흐름을 제공하여 지속적인 오로라 방출을 촉진하는 목성 주위에 도넛 모양의 플라즈마 토러스를 생성합니다.

• 3

  주로 태양풍에 의해 구동되는 지구의 오로라와는 달리, 목성의 오로라는 행성의 빠른 자전으로 인해 내부에서 주로 동력을 얻습니다. 즉, 자기권 플라즈마를 바깥쪽으로 내보내고 자기장 선을 따라 막대한 전류를 유도합니다.