Veel poollicht in atmosfeer Jupiter door ionen van Io

Poollicht rond de noordpool van Jupiter, gefotografeerd in het ultraviolet door de Hubble Space Telescope. De heldere vlek links is de ‘voetafdruk’ van de satelliet Io. foto NASA/ESA NASA;ESA

Belgische en Duitse onderzoekers hebben een nieuw soort vlek in de atmosfeer van Jupiter gevonden (Geophysical Research Letters , 16 maart). Het gaat hierbij niet om een orkaan of tornado in de dynamische atmosfeer van deze reuzenplaneet, maar om een verschijnsel dat veroorzaakt wordt door de grote Jupitermaan Io. Rond de polen van Jupiter wordt in ultraviolet licht vaak een lichtschijnsel waargenomen dat vergelijkbaar is met het poollicht op aarde. Io veroorzaakt hierin extra verdichtingen die ‘voetafdrukken’ worden genoemd. En daarvan is nu een soort tegenhanger gevonden.

Vulkanen en geisers op Io blazen grote hoeveelheden geïoniseerde gassen de ruimte in. De satelliet is hierdoor constant gehuld in een wolk van geladen deeltjes en die fungeert tijdens zijn beweging door het magnetische veld van Jupiter als een elektrische generator. Elektronen worden via magnetische veldlijnen naar de poolgebieden van Jupiter gedirigeerd, waar ze met grote snelheid de atmosfeer binnendringen en door botsingen met gasdeeltjes een gebiedje met extra poollicht veroorzaken. Door de aswenteling van Jupiter beschrijft deze ‘voetafdruk’ van Io in bijna tien uur een cirkel rond de polen van de reuzenplaneet.

Uit eerdere onderzoekingen hadden astronomen al afgeleid dat zo’n voetafdruk soms uit meerdere vlekken bestaat. De oorzaak van deze meervoudigheid is vooralsnog onbekend, maar nu hebben Bertrand Bonfond en zijn collega’s ontdekt dat hij samenhangt met het gelijktijdig optreden van een extra poollichtvlek op het tegenovergestelde halfrond van Jupiter. Zij hebben dit afgeleid uit een analyse van meer dan 2000 opnamen die in de afgelopen tien jaar met de Hubble Space Telescope van Jupiter zijn gemaakt. De extra poollichtvlek verschijnt op het noordelijk halfrond als die op het zuidelijk halfrond uit meerdere delen bestaat en vice versa.

De onderzoekers denken dat deze tegenhanger het gevolg is van elektronen die via een magnetische veldlijn van het ene halfrond van Jupiter naar het andere reizen. De elektrische stroom die Io genereert heeft blijkbaar tot gevolg dat er via zo’n veldlijn ook een elektrische stroom naar het tegenovergestelde halfrond loopt en ook daar poollicht veroorzaakt. Dit heen en weer snellen van elektronen is overigens ook in het magnetisch veld van de aarde gesignaleerd. De onderzoekers hebben berekend dat de tegenhanger een elektrisch vermogen van ongeveer 0,7 gigawatt heeft: nog geen tweeduizendste van het totale vermogen dat door de beweging van Io wordt opgewekt.

George Beekman

    • George Beekman