목성의 오로라

과학적 중요성

목성의 오로라에 대한 허블의 자외선 관측은 지구 너머의 자기권 물리학에 대한 우리의 이해를 변화시켰습니다. 2014년 관측은 Juno가 목성의 극지방에 대한 근접 연구를 시작하기 전에 오로라 행동의 기준선을 설정하기 위해 고안된 다가오는 Juno 우주선과 조정된 캠페인의 일부였습니다. 목성의 오로라 시스템은 태양풍이 아닌 내부 자기권 과정에 의해 주로 구동된다는 점에서 지구의 오로라 시스템과 근본적으로 다릅니다. 목성의 10시간 빠른 회전은 자기권을 통해 막대한 전류를 흐르게 하며, 이오는 초당 대략 1톤의 화산 물질을 지속적으로 시스템에 주입합니다. 이러한 황 및 산소 이온은 갇혀 에너지를 공급받으며 결국 자기장 선을 따라 나선형으로 극 대기로 이동하여 오로라 방출을 생성합니다. 허블은 자외선에서 오로라의 형태와 시간적 변동성을 매핑함으로써 목성의 자기장의 구조와 자기권 내 플라즈마 수송의 역학에 중요한 제약을 제공했습니다.

관찰 세부 사항

이러한 관측은 지구 대기에 완전히 흡수되어 지상 망원경으로는 접근할 수 없는 115~170나노미터 사이의 파장에서 작동하는 원자외선 이미징 모드에서 허블의 우주 망원경 이미징 분광기(STIS)를 사용하여 캡처되었습니다. 자외선 대역 통과는 전하 입자의 침전으로 여기된 분자 수소와 원자 수소의 방출을 분리하여 반사된 햇빛으로 인한 오염 없이 오로라 형태를 깨끗하게 볼 수 있도록 해줍니다. 여러 번의 목성 회전에 대한 다중 노출로 오로라 패턴의 변화를 추적하여 이오, 가니메데, 유로파의 발자국이 오로라 타원형 내의 밝은 점으로 드러났습니다.

우주 속 위치

재미있는 사실

• 1

  목성의 오로라는 너무 강력해서 지구의 북극광과 남극광보다 수백 배 더 많은 에너지를 방출하며, 자외선 오로라만으로도 인류 문명의 모든 전력 수요를 공급하기에 충분한 수 테라와트의 전력을 방출합니다.

• 2

  주로 태양 폭풍 동안 깜박이는 지구의 오로라와는 달리, 목성의 오로라는 절대로 꺼지지 않습니다. 목성의 거대한 자기권에 갇힌 이오의 화산 물질에 의해 연료가 공급되어 지속적으로 타오릅니다.

• 3

  목성의 자기장은 지구보다 약 20,000배 더 강하여 지구에서 육안으로 볼 수 있다면 하늘에 보이는 보름달보다 더 크게 보일 만큼 광대한 자기권을 생성합니다.