A Jupiter és a Szaturnusz röntgentitkai

Talán meglepő, de a bolygókat is tudjuk tanulmányozni a röntgensugárzás tartományában. A Chandra eredményeiből válogatunk.

A röntgensugárzás általában a világegyetem „legforróbb” helyeiről – például neutroncsillagokból, szupernóva-maradványokból, a fekete lyukakba zuhanó anyag belső tartományaiból – érkezik, ezért joggal merülhet fel a kérdés: miért vizsgálhatjuk ezzel a módszerrel a Naprendszer külső óriásbolygóit? Hiszen még a Merkúr, a Naphoz legközelebb keringő bolygó felszíne is legfeljebb néhány száz Celsius-fokos. Ez számunkra ugyan kellemetlenül forró, de meg sem közelíti a több milló fokot, ami az erős röntgensugárzás keltéséhez szükséges.

A Chandra megfigyelései a Szaturnuszról azt mutatják, hogy a bolygó egy óriási „tükörként” viselkedik, vagyis a Nap röntgenfényének egy részét veri vissza a Föld irányába. A kutatók erről 2004-ben bizonyosodtak meg, amikor a január 20-án észlelt napfler következtében központi csillagunk röntgenfényessége hirtelen több százszorosára nőtt. A Chandra szerencsére éppen a Szaturnuszt figyelte. Pontosan 2 óra 14 perccel később, a sugárzás oda-vissza tartó útjának megfelelelő idő elteltével a bolygó korongja is kifényesedett. A Szaturnuszt, mint röntgentükröt a jövőben akár arra is használhatjuk tehát, hogy adott esetben a Nap túlsó oldalán keletkező flerekről időben tudomást szerezzünk. A megnövekedő sugárzás elleni védekezés a Naprendszer távolabbi vidékeire majdan küldendő űrhajósaink számára is életfontosságú lehet.

A gyűrűs Szaturnusz jól ismert optikai képe (jobbra, Hubble-űrtávcső) és röntgenképe (balra, Chandra-űrtávcső) a 2004-es megfigyelés alkalmával. (Képek: NASA / STScI és NASA / U. Hamburg / J. Ness et al.)

A röntgencsillagászok a Szaturnusz Titan nevű, vastag légkörrel borított holdját is képesek voltak vizsgálni a Chandra-űrtávcsővel. Erre az adott alkalmat, hogy 2003. január 5-én a Földről nézve a Titan épp a Rák-köd irányában látszott. A nevezetes szupernóva-maradvány igen erős, kiterjedt röntgenforrás. A Titant „hátulról átvilágítva” a holdat szinte megröntgenezték, ahhoz hasonlóan, ahogy az orvosnál is teszik azt törött csontjainkkal. A Titan okozta röntgenárnyék alapján a hold légköréről sikerült megtudni, hogy az a vártnál nagyobb kiterjedésű és sűrűbb.

A Szaturnuszhoz hasonlóan a Jupiter is visszaveri a Nap röntgensugárzását. De mivel a Naprendszer legnagyobb bolygójának erős mágnetoszférája van, „saját jogán” is érdekes célpontja a Chandrának. A mágneses erővonalak mentén gyorsuló elektromosan töltött részecskék a pólusok fölött lépnek a Jupiter légkörébe, a földi sarki fényhez hasonló jelenséget és röntgensugárzást is keltve. A töltött részecskék vagy a napszélből, vagy az aktív Io holdról származnak – pontos eredetük egyelőre nem teljesen tisztázott. Amikor 2007. február 28-án a NASA New Horizons űrszondája a Plútó felé tartva útba ejtette a Jupitert, több más csillagászati műszer társaságában a Chandra röntgen-űrteleszkópot is az óriásbolygó felé irányították. Az egyidejű közeli és távoli mérések összevetésétől azt remélik, hogy közelebb jutnak a kérdés megoldásához, valamint a bolygó bonyolult mágneses terének megértéséhez.

A Jupiter kombinált optikai és röntgenképe. Jól láthatók a pólusok körül az erős röntgensugárzó foltok. (Képek: NASA / ESA / Hubble Heritage / AURA / STScI és NASA / CXC / SwRI / R. Gladstone et al.)

Kapcsolódó cikkek:
A Szaturnusz röntgenképe
A Titan árnyéka
Sarki fény a Jupiteren - röntgentartományban

Kapcsolódó linkek:
Óriásbolygók megfigyelése a Chandrával