목성의 자기장은 1970 년대 이후로 바뀌었고 물리학 자들은 그것을 증명했다.
정확히 놀랍지는 않습니다. 우리가 지속적으로 좋은 측정을하는 유일한 행성계 인 지구의 자기장은 항상 변화합니다. 그러나 이러한 작은 변화는 행성의 자기장을 생성하는 시스템 인 행성의 "dynamo"에 대한 숨겨진 세부 사항을 나타 내기 때문에 새로운 정보가 중요합니다.
네이처 천문학 저널 (Nature Astronomy) 저널에 5 월 20 일자로 발간 된 한 논문에서 한 연구팀은 과거 네 개의 미션에서 목성까지의 자기장 데이터 (1973 년 목성에 도달 한 파이오니어 10, 1974 년 목성에 도달 한 파이오니어 11, Voyager 1)를 조사했다. 1979 년 목성에 도달했고 1992 년 목성에 도달 한 율리시스).
그들은이 데이터를 우주선 주노 (Juno)가 생산 한 행성의 자기장지도와 비교했는데,이 행성은 거대 행성의 가장 최근의 철저한 조사를 수행했다. Juno는 2016 년 목성에 매우 근접한 궤도를 돌면서 극점에서 극점으로 이동하여 상세한 중력 및 자기장 데이터를 수집했습니다. 이를 통해 연구자들은 행성의 자기장에 대한 철저한 모델과 지구의 생산 방식에 대한 몇 가지 자세한 이론을 개발할 수있었습니다.
이 논문의 연구자들은이 네 개의 구형 프로브의 데이터는 더 제한적이지만 (각각 한 번만 지구에 의해 흔들 렸지만) 2016 년 목성의 자기장 모델에는 적합하지 않다는 것을 보여주었습니다.
하버드의 주노 과학자이자 논문의 수석 저자 인 키미 무어 (Kimmy Moore)는 성명서에서“주피터의 자기장만큼 거대한 무언가에서 이러한 변화가 발생하는 순간 발견하는 것은 어려운 일”이라고 말했다. "40 년에 걸친 근접 관찰 기준을 가지고있어 목성의 자기장이 시간이 지남에 따라 실제로 변한다는 것을 확인할 수있는 충분한 데이터를 제공 할 수있었습니다."
한 가지 도전 과제 : 연구원들은 목성의 내부 자기장에 대한 변화에만 관심이 있었지만, 행성은 또한 대기권에서 오는 자기를 가지고 있습니다. 목성의 가장 휘발성 인 이오 (Io)에서 화산 폭발로 인한 하전 된 입자는 Jovian 자기권과 전리층 (목성 대기의 바깥쪽에있는 하전 된 입자의 영역)으로 끝나고 자기장을 변화시킬 수있다. 그러나 연구자들은 데이터 세트에서 이러한 효과를 빼는 방법을 개발하여 거의 전적으로 행성의 내부 다이나모에 기반한 데이터를 남겨 둡니다.
문제는 무엇이 변경을 일으켰습니까? 목성의 발전기에서 무슨 일이?
연구원들은 자기장 변화의 여러 가지 다른 원인을 조사했습니다. 그들의 데이터는 행성 내부의 바람이 자기장을 변화시키는 모델의 예측과 가장 일치합니다.
"이러한 바람은 행성의 표면에서 3,000km (1,860 마일) 깊이까지 뻗어 있으며, 여기서 행성의 내부는 가스에서 전도성이 높은 액체 금속으로 변화하기 시작합니다."
실제로 연구원들은 목성 깊이를 알 수 없으므로 깊이 측정은 실제로 몇 가지 불확실성과 함께 가장 좋은 추정치입니다. 그러나 과학자들은 바람이 어떻게 행동하는지 설명 할 수있는 강력한 이론을 가지고 있습니다.
"그들은 자기장을 깎아내어 뻗어 행성 주위로 옮기는 것으로 믿어지고있다"고 성명서는 말했다.
이러한 바람에 의한 변화의 대부분은 목성의 적도 근처에서 강한 자기 에너지 영역 인 목성의 그레이트 블루 스팟에 집중되어있는 것 같습니다. (이것은 그레이트 레드 스팟과 동일하지 않습니다.) 블루 스팟의 북쪽과 남쪽 부분이 목성에서 동쪽으로 이동하고 가운데 3 분의 1이 서쪽으로 이동하여 행성의 자기장에 변화를 일으 킵니다.
무어는 성명서에서“좁은 자성 핫스팟 인 그레이트 블루 스팟이 목성의 거의 모든 변이를 책임질 수 있다는 것은 놀라운 일이다. "자기장에 대한이 새로운 이해로, 미래 과학 패스 동안 우리는 목성 변화에 대한 행성 전체지도를 만들기 시작할 것입니다. 지구의 자기장을 연구하는 과학자들에게도 여전히 많은 미스터리가 해결 될 수있는 응용 프로그램이있을 수 있습니다."
