Το Διαστημικό Τηλεσκόπιο James Webb κατέγραψε για πρώτη φορά λεπτομερείς φασματοσκοπικές μετρήσεις των αυροριακών αποτυπωμάτων του Δία – των φωτεινών μοτίβων που σχηματίζονται στην ατμόσφαιρά του από τα φεγγάρια Ίο και Ευρώπη. Οι νέες παρατηρήσεις αποκάλυψαν ακραίες διακυμάνσεις θερμοκρασίας και πυκνότητας που μεταβάλλονται μέσα σε λίγα μόλις λεπτά, σύμφωνα με έρευνα που δημοσιεύθηκε στις 3 Μαρτίου στο περιοδικό Geophysical Research Letters.
Η μελέτη, με επικεφαλής την Katie Knowles, υποψήφια διδάκτορα στην πλανητική φυσική του Πανεπιστημίου Northumbria, εντόπισε μια πρωτοφανή δομή χαμηλής θερμοκρασίας στο κέντρο του αυρορικού αποτυπώματος του Ίο. Το σημείο αυτό κατέγραψε μόλις 538 Kelvin (265°C), σημαντικά χαμηλότερα από τα 766 Kelvin (493°C) του κύριου σέλαος του Δία, ενώ παρουσίαζε τριπλάσια πυκνότητα από την υπόλοιπη αυρορική περιοχή.
«Ανακαλύψαμε ακραία μεταβλητότητα τόσο στη θερμοκρασία όσο και στην πυκνότητα εντός του αυρορικού αποτυπώματος του Ίο που συνέβαινε σε χρονικό διάστημα λεπτών», δήλωσε η Knowles. «Αυτό μας δείχνει ότι η ροή ηλεκτρονίων υψηλής ενέργειας που συγκρούονται με την ατμόσφαιρα του Δία μεταβάλλεται απίστευτα γρήγορα.»
Σε ορισμένες περιοχές καταγράφηκαν διακυμάνσεις πυκνότητας έως και 45 φορές μέσα στην ίδια μικρή έκταση — οι υψηλότερες τιμές ιοντικής πυκνότητας τριυδρογόνου κατιόντος (H₃⁺) που έχουν ποτέ μετρηθεί στο σέλας του Δία. Πρόκειται για την πρώτη φορά που οι επιστήμονες προσδιορίζουν τις φυσικές ιδιότητες των αυρορικών αποτυπωμάτων, πέρα από την ένταση της φωτεινότητάς τους.
Οι παρατηρήσεις πραγματοποιήθηκαν μέσα σε διάστημα 22 ωρών τον Σεπτέμβριο του 2023, όταν η ομάδα σάρωσε το άκρο του Δία παρακολουθώντας το βόρειο σέλας καθώς περιστρεφόταν στο οπτικό πεδίο. Τα αυρορικά αποτυπώματα εμφανίστηκαν σε πέντε από τις 144 λήψεις. Τα φαινόμενα αυτά δημιουργούνται όταν τα φεγγάρια του Δία αλληλεπιδρούν με το μαγνητικό πεδίο και το περιβάλλον πλάσμα του πλανήτη, εκτοξεύοντας ενεργητικά σωματίδια κατά μήκος των γραμμών του μαγνητικού πεδίου προς την ιονόσφαιρα.
Η ψυχρή κηλίδα εντοπίστηκε μόνο σε μία από τις πέντε στιγμιαίες παρατηρήσεις, αφήνοντας ανοιχτό το ερώτημα αν πρόκειται για συχνό ή σπάνιο φαινόμενο. Στην Knowles έχει ήδη παραχωρηθεί περισσότερος από 32 ώρες χρόνου παρατήρησης με το Υπέρυθρο Τηλεσκόπιο της NASA στη Χαβάη, για έρευνες που θα πραγματοποιηθούν τον Ιανουάριο του 2026.
Τα νέα δεδομένα ενδέχεται να βοηθήσουν στην κατανόηση παρόμοιων διεργασιών και σε άλλους πλανήτες, όπως στον Κρόνο, όπου το φεγγάρι Εγκέλαδος δημιουργεί το δικό του αυρορικό αποτύπωμα, αλλά και σε εξωπλανήτες ή καφέ νάνους. «Πόσο συχνά συμβαίνει αυτό; Ανοιγοκλείνει; Πώς αλλάζει υπό διαφορετικές συνθήκες;» διερωτήθηκε η Knowles, επισημαίνοντας ότι πολλά ερωτήματα μένουν ακόμη αναπάντητα.
