NASA’nın Webb Uzay Teleskobu, Jüpiter’in kutup ışıklarının (aurora) büyüleyici yeni görüntülerini yakaladı ve bu parlak ışık gösterisini daha önce hiç görülmemiş ayrıntılarla ortaya çıkardı. Teleskobun gaz devine ait en son gözlemlerini kullanan bilim insanları, Jüpiter’in kutup ışıklarının Webb ve Hubble tarafından nasıl göründüğü arasında merak uyandıran bir tutarsızlık keşfetti.
Webb’in NIRCam (Yakın Kızılötesi Kamera) cihazı, Jüpiter’in kutuplarına odaklanarak gezegenin hızla değişen kutup ışığı özelliklerini yakaladı. Bu özellikler, Dünya’da görülenlerden 100 kat daha parlak.
Leicester Üniversitesi’nde araştırmacı ve Nature Communications dergisinde yayınlanan yeni bir makalenin baş yazarı olan Jonathan Nichols yaptığı açıklamada, "Kutup ışıklarının ne kadar hızlı değiştiğini görmek istedik, çeyrek saat kadar bir sürede yavaş yavaş kaybolmalarını bekliyorduk" dedi. "Bunun yerine, tüm kutup ışığı bölgesinin ışıkla dolup taştığını ve bazen saniyede değiştiğini gözlemledik."
Dünya’da kutup ışıkları, Güneş’ten gelen enerjik parçacıkların gezegenin manyetik alanı ve atmosferi ile etkileşime girmesiyle meydana gelir ve gökyüzünde Kuzey ve Güney Işıkları olarak bilinen parıldayan ışık gösterileri oluşturur. Güneş’in parçacıklarının yanı sıra, Jüpiter’in kutup ışıklarını oluşturan ek bir kaynağı vardır. Jüpiter’in güçlü manyetik alanı, çevresinden yüklü parçacıkları yakalar ve onları yüksek hızlara çıkarır. Bu hızlı parçacıklar, bazıları Jüpiter’in yörüngesindeki uydusu Io tarafından uzaya fırlatılır, yüksek enerjilerle gezegenin atmosferine çarpar ve gazı uyararak parlamasına neden olur.
Webb’in Jüpiter’in kutup ışıklarına ilişkin son gözlemlerini kullanan bilim insanları, trihidrojen katyonu adı verilen bir molekülden yayılan emisyonları inceledi. Bu özel molekül, enerjik parçacıkların bir hidrojen molekülünden bir elektron kopardığında oluşur ve bu molekül daha sonra diğer hidrojen molekülleriyle reaksiyona girer. Çalışma, trihidrojen katyonu emisyonlarının daha önce inanıldığından çok daha değişken olduğunu ortaya koydu. Bu özel molekülün davranışını anlamak, bilim insanlarının Jüpiter’in atmosferinin nasıl soğuduğunu ve ısındığını daha iyi anlamalarına yardımcı olur.
Bilim insanları ayrıca Jüpiter’in kutup ışıklarının görüntülerini NASA’nın Hubble Uzay Teleskobu ile aynı anda Webb’in gözlemleriyle yakaladı ve bunları morötesi ışıkta yakaladı. İki veri seti arasında tuhaf bir tutarsızlık ortaya çıkardılar; Webb tarafından gözlemlenen en parlak ışığın Hubble görüntülerinde gerçek bir karşılığı yoktu.
Nichols, "Bu bizi kafamızı kaşımaya bıraktı" dedi. "Hem Webb hem de Hubble tarafından görülen parlaklığın kombinasyonuna neden olmak için, atmosfere çarpan çok düşük enerjili parçacıkların yüksek miktarlarda bir kombinasyonuna sahip olmamız gerekiyor, bu da daha önce imkansız olduğu düşünülüyordu. Bunun nasıl olduğunu hala anlamıyoruz."
Ekip, Webb’i kullanarak Jüpiter’in kutup ışıklarına ilişkin takip gözlemleri yapmayı ve bunları devam eden Juno görevi tarafından toplanan verilerle karşılaştırmayı planlıyor. Uzay aracı, 2016’dan beri gaz devinin yörüngesinde dönüyor ve Jüpiter’i ve uydularını mükemmel ayrıntılarla yakalıyor. Webb daha önce Jüpiter’in kuzey ve güney kutuplarındaki parlayan kutup ışıklarının görüntülerini yakalamış ve bilim insanlarına gezegenin ışık gösterisine kızılötesi dalga boylarında yeni bir bakış açısı sunmuştu.
Webb’in gözlemleri, Jüpiter’in atmosferinin karmaşık dinamiklerini anlamamız için kritik öneme sahip. Kutup ışıklarının davranışını inceleyerek, gezegenin manyetik alanı, atmosferi ve Güneş rüzgarı ile etkileşimleri hakkında değerli bilgiler edinebiliriz. Trihidrojen katyonu molekülünün incelenmesi, Jüpiter’in atmosferinin enerji dengesini ve sıcaklığını nasıl düzenlediğini anlamamıza yardımcı olurken, Webb ve Hubble arasındaki tutarsızlık ise yeni fiziksel süreçlerin keşfedilmesine yol açabilir.
Juno görevi ile birlikte Webb’in gözlemleri, Jüpiter’in atmosferi ve manyetosferi hakkında daha kapsamlı bir resim sunuyor. Juno, gezegenin manyetik alanı, yerçekimi alanı ve atmosferinin bileşimi hakkında yerinde ölçümler yaparken, Webb uzaktan gözlemlerle kutup ışıklarının ve diğer atmosferik özelliklerin küresel bir görünümünü sağlıyor. Bu iki görevin birlikte çalışması, Jüpiter’i ve diğer gaz devlerini anlamamızda önemli bir ilerleme sağlayacaktır.
Jüpiter’in kutup ışıklarının karmaşık yapısı ve dinamikleri, bilim insanları için hala birçok soru işareti barındırıyor. Webb’in sunduğu benzersiz yetenekler sayesinde, bu gizemleri çözmek ve gezegenin atmosferinin nasıl çalıştığını daha iyi anlamak için yeni fırsatlar ortaya çıkıyor. Gelecekteki gözlemler ve teorik çalışmalar, Jüpiter’in kutup ışıklarının sırlarını aydınlatmaya ve Güneş Sistemi’ndeki diğer gezegenlerin atmosferlerini anlamamıza yardımcı olacaktır.
