Schijf van natriumgas rond planeet Jupiter

Jupiter, de grootste planeet van ons zonnestelsel, bevindt zich in een schijf van natriumgas met een diameter van minstens 30 miljoen kilometer. Dat betekent dat ook het gehele stelsel van satellieten in dit gas is gehuld. Dit is ontdekt door astronomen van Boston University in de Verenigde Staten, die de omgeving van Jupiter hebben afgezocht met een zogeheten beeldvormende spectrograaf. Dit instrument was ingesteld op die ene golflengte waarop de natriumatomen het zonlicht op een zeer effectieve manier verstrooien: 589 nanometer.

De bron van al dit gas is Jupiters maan Io, die op een afstand van 425.000 km om de planeet draait. Op die maan bevinden zich werkende vulkanen, die koele, ijle gassen de ruimte in blazen. Al in het midden van de jaren zeventig werd ontdekt dat Io is gehuld in een natriumwolk en later zag men dat dit gas zich langs de gehele baan van die satelliet bevindt. Io laat een spoor van natriumatomen achter, maar doordat hij zich in de stralingsgordels in de magnetosfeer van Jupiter bevindt, botsen die atomen voortdurend tegen elektrisch geladen deeltjes. In de vorm van snelle, smalle bundels worden zij zo verder de ruimte ingeschoten.

Aanvankelijk meende men dat de natriumatomen zich toch niet zover van Io zouden kunnen verwijderen, maar de recente waarnemingen laten zien dat dit juist wel het geval is. Het gas kon worden aangetoond tot een afstand van 15 miljoen km van Jupiter. Dit betekent dat het mechanisme waarmee de magnetosfeer van Jupiter de natriumatomen uit de baan van Io schiet veel efficienter werkt dan tot nu toe werd aangenomen. En dit levert een gasverspreiding op die geheel anders is dan die welke zou ontstaan door de zwaartekracht en baanbeweging alleen. De structuur van de gasschijf verraadt daardoor iets over de eigenschappen van de magnetosfeer van Jupiter (Nature 348, p. 312).

Volgens theoretische berekeningen zou de natriumnevel zich zelfs tot op circa 100 miljoen km van Jupiter kunnen uitstrekken. Op die afstand worden de atomen onder invloed van de extreem-ultraviolette straling van de zon geioniseerd. De lichtzwakke gasschijf is 'wellicht het grootste, permanent zichtbare object in ons zonnestelsel'. De precieze omvang ervan zou misschien kunnen worden vastgesteld met behulp van metingen buiten de (ietwat storende) aardatmosfeer, of door de onbemande ruimtesonde Galileo die in 1995 bij Jupiter komt.