בנוסף להיותו כוכב הלכת הגדול והמאסיבי ביותר במערכת השמש שלנו, צדק הוא גם אחד הגופים המסתוריים יותר שלו. זה בהחלט ניכר כשמדובר בהילות העוצמה של צדק, הדומות במובנים מסוימים לאלו שעל פני כדור הארץ. בשנים האחרונות אסטרונומים ביקשו ללמוד דפוסים באטמוספרה ובמגנטוספרה של צדק כדי להסביר כיצד פועלת פעילות האורורה בכוכב הלכת הזה.
לדוגמה, צוות בינלאומי שהובל על ידי חוקרים מאוניברסיטת קולג 'בלונדון שילב לאחרונה נתונים מהקבוצה ג'ונו בדיקה עם תצפיות רנטגן כדי להבחין במשהו מעניין בהאורות הצפוניים והדרומיים של צדק. על פי המחקר שלהם, שפורסם בגיליון הנוכחי של כתב העת המדעי טבע - אורוריות הרנטגן הרנטגן של צדק נמצאו פועמות ללא תלות זו בזו.
את המחקר, תחת הכותרת "הפולסות הבלתי תלויות של אורוריות הצילום והדרומי בצילומי הרנטגן", הובל ויליאם ריצ'רד דאן - פיזיקאי עם המעבדה למדע החלל מולארד והמרכז למדע פלנטרי ב- UCL. הצוות כלל גם חוקרים ממרכז הרווארד-סמיתסוניאן לאסטרופיזיקה (CfA), מכון המחקר הדרום-מערבי (SwRI), מרכז טיסות החלל במרשל של נאס"א, מעבדת הנעה סילונית ומוסדות מחקר מרובים.
כפי שכבר צוין, אוראורות של צדק דומות במידה מסוימת לזו של כדור הארץ, מכיוון שהן גם תוצאה של חלקיקים טעונים מהשמש (המכונה "רוח סולארית") שמשתמשים עם השדה המגנטי של צדק. בגלל אופן הבניית השדות המגנטיים של יופיטר וכדור הארץ, חלקיקים אלה מועברים לאזורים הקוטביים הצפוניים והדרומיים, שם הם מתייעלים באטמוספירה. התוצאה היא צג אור יפהפה שניתן לראות מהחלל.
בעבר אותרו אוריות סביב מוטותיו של יופיטר על ידי מצפה הרנטגן של צ'נדרה של נאס"א ועל ידי טלסקופ החלל האבל. חקירת תופעות זו והמנגנונים העומדים מאחוריה היו גם אחת ממטרותיה ג'ונו המשימה, שנמצאת כרגע במצב אידיאלי לחקור את המוטות של צדק. עם כל מסלול שהבדיקה יוצאת, הוא עובר מאחד הקטבים של צדק לשני - תמרון המכונה פריז'ובה.
לצורך המחקר, ד"ר דאן וצוותו נאלצו להתייעץ עם נתונים ממצפות XMM-Newton של ה- ESA ומצפות הרנטגן של צ'נדרה של נאס"א. זה נובע מהעובדה שלמרות שהיא כבר רכשה תמונות ונתונים מפוארים על האווירה של צדק, ג'ונו לבדיקה אין מכשיר רנטגן על סיפונה. לאחר שבחנו את נתוני הרנטגן, ד"ר דאן וצוותו הבחינו בהבדל בין האוראורות הצפוניות והדרומיות של צדק.
בעוד שפליטת הרנטגן בקוטב הצפוני הייתה לא-תקינה, התגברו והצטמצמו בבהירות, אלה שבקוטב הדרומי דפקו בעקביות אחת ל -11 דקות. בעיקרון, האוראורות התרחשו באופן עצמאי זה מזה, וזה שונה מאיך שהאורורות בכדור הארץ מתנהגות - כלומר שיקוף זו את זו מבחינת פעילותן. כפי שהסביר ד"ר דאן בהודעה לעיתונות של UCL לאחרונה:
"לא ציפינו לראות את נקודות החמות של צדק הרנטגן פועמות באופן עצמאי מכיוון שחשבנו שפעילותן תתואם דרך השדה המגנטי של כדור הארץ. עלינו ללמוד זאת יותר כדי לפתח רעיונות כיצד יופיטר מייצר את אורוריית הרנטגן שלו ומשימת ג'ונו של נאס"א באמת חשובה לכך. "
תצפיות הרנטגן נערכו בין מאי ליוני 2016 ומרץ 2017. באמצעות אלה ייצר הצוות מפות של פליטת הרנטגן של צדק וזיהה נקודות חמות בכל עמוד. הנקודות החמות מכסות שטח שהוא גדול יותר משטח פני כדור הארץ. על ידי חקרם, ד"ר דאן ועמיתיו הצליחו לזהות דפוסי התנהגות שהצביעו כי הם התנהגו אחרת זה מזה.
באופן טבעי, הצוות נותר תוהה מה יכול להסביר זאת. אפשרות אחת שהם מציעים היא שקווי השדה המגנטיים של צדק רוטטים ומייצרים גלים המובילים חלקיקים טעונים לעבר הקטבים. המהירות והכיוון של חלקיקים אלה עשויים להשתנות לאורך זמן, ולגרום להם להתנגש בסופו של דבר עם האטמוספרה של צדק ולייצר פולסי רנטגן.
כפי שהסביר ד"ר ליסיה ריי, פיזיקאי מאוניברסיטת לנקסטר ומחבר משותף לעיתון:
"התנהגות המקומות החמים של צדק הרנטגן מעלה שאלות חשובות לגבי תהליכים שמייצרים את ההילות האלה. אנו יודעים כי מדובר בשילוב של יוני רוח שמש ויונים של חמצן וגופרית, במקור מפיצוצים געשיים מירח יופיטר, Io. עם זאת, החשיבות היחסית שלהם בייצור פליטת הרנטגן אינה ברורה. "
וכפי שציין גראציאלה ברנדוארדי-ריימונט - פרופסור מהמחלקה לפיזיקה בחלל ובאקלים של UCL וכותב משותף נוסף למחקר - מחקר זה חייב את קיומו למשימות מרובות. עם זאת, זה היה הטבע המתוזמן להפליא של ג'ונו המשימה, שפועלת סביב יופיטר מאז ה- 5 ביולי 2016, שאיפשרה את המחקר הזה.
"מה שאני מרתק במיוחד בתצפיות הללו, במיוחד בזמן שג'ונו מבצע מדידות במקום, זו העובדה שאנחנו מסוגלים לראות את שני הקטבים של צדק בבת אחת, הזדמנות נדירה שהתרחשה לפני עשר שנים", הוא אומר. אמר. "השוואת ההתנהגויות בשני הקטבים מאפשרת לנו ללמוד הרבה יותר מהאינטראקציות המגנטיות המורכבות המתרחשות בסביבת כדור הארץ."
במבט קדימה, ד"ר דאן וצוותו מקווים לשלב בין נתוני רנטגן מ- XMM-ניוטון וצ'נדרה עם נתונים שנאספו על ידי ג'ונו על מנת להשיג הבנה טובה יותר כיצד מייצרים אורוריות רנטגן. הצוות גם מקווה להמשיך ולעקוב אחר פעילות העמודים של צדק במשך השנתיים הקרובות באמצעות נתוני רנטגן בשילוב עם ג'ונו. בסופו של דבר הם מקווים לראות אם ההילות האלה הן דבר שבשגרה או אירוע חריג.
"אם נוכל להתחיל לחבר את חתימות הרנטגן עם התהליכים הפיזיים המייצרים אותם, נוכל להשתמש באותם חתימות כדי להבין גופים אחרים ברחבי היקום כמו גמדים חומים, Exoplanets או אולי אפילו כוכבי נויטרונים," אמר ד"ר דאן . "זהו צעד חזק מאוד וחשוב לקראת הבנת קרני רנטגן ברחבי היקום וזה שיש לנו רק בזמן שג'ונו מבצעת מדידות במקביל לצ'נדרה ו- XMM-ניוטון."
בעשור הקרוב צפוי גם בדיקת JUpiter ICy Explorer (JUICE) של ESA לספק מידע חשוב על האווירה של יופיטר ומגנטוספרה. ברגע שהיא תגיע למערכת הג'וביאנית בשנת 2029, היא גם תשקיף על אורוריות הפלנטה, בעיקר כדי שתוכל ללמוד את ההשפעה שיש לה על הירחים הגליליים (Io, Europe, Ganymede and Callisto).
