В историческом открытии международной команды исследователей космический аппарат NASA «Юнона» впервые чётко зафиксировал полярные сияния на Каллисто — одном из четырёх крупнейших спутников Юпитера. Это достижение завершает коллекцию авроральных «подписей» всех галилеевых лун: Ио, Европы, Ганимеда и Каллисто.

Как и Земля, Юпитер обладает яркими полярными сияниями, однако его спутники вносят в этот процесс уникальный вклад. «Юпитер демонстрирует необычные многочастотные авроральные явления, вызванные электромагнитным взаимодействием Ио, Европы, Ганимеда и Каллисто с плазмой магнитосферы», — поясняют учёные в новой статье. Проще говоря, спутники, двигаясь сквозь магнитосферу планеты, оставляют «следы» в её полярных сияниях.

Ранее Hubble смог обнаружить авроральные следы Ио, Европы и Ганимеда, но для Каллисто удавалось зафиксировать лишь слабые намёки. Основная проблема заключалась в том, что свечение Каллисто было слишком тусклым и часто сливалось с куда более яркими юпитерианскими авроральными овалами. Ситуация изменилась в сентябре 2019 года, когда мощный поток солнечного ветра сместил авроральный овал Юпитера к экватору — аналогичное явление на Земле вызывает появление северного сияния в умеренных широтах.

Этот сдвиг позволил «Юноне», оказавшейся в идеальной позиции, впервые одновременно наблюдать авроральные следы всех четырёх спутников. Данные в ультрафиолетовом, радиодиапазоне, а также измерения плазмы и волн подтвердили: сигнатура Каллисто соответствует ожиданиям, демонстрируя те же механизмы взаимодействия с магнитосферой, что и у его соседей.

Открытие авроральных следов Каллисто не только закрывает важный научный пробел, но и даёт ключи к пониманию его скрытых особенностей. В отличие от Ио с её вулканами или Европы с подлёдным океаном, Каллисто считается геологически «мёртвым» миром. Однако его слабая атмосфера, состоящая из углекислого газа и, возможно, кислорода, взаимодействует с магнитосферой Юпитера, создавая столь тонкие авроральные эффекты. Учёные предполагают, что изучение этих процессов может указать на наличие подповерхностных солёных резервуаров или даже скрытых источников энергии.

В ближайшие годы исследования юпитерианской системы выйдут на новый уровень. В 2030 году к ледяной Европе отправится миссия NASA «Europa Clipper», а в 2031-м прибытие аппарата ESA «JUICE» (Jupiter Icy Moons Explorer) сосредоточится на Ганимеде и Каллисто. Эти миссии изучат не только поверхность и недра спутников, но и их влияние на магнитосферу гиганта, что поможет точнее интерпретировать данные «Юноны».

«Каждое новое наблюдение переписывает учебники о Юпитере, — комментирует планетолог Лисия Друэ из Парижской обсерватории. — Теперь, имея полную картину авроральных взаимодействий, мы можем сравнивать спутники, как элементы гигантского космического пазла, раскрывая историю всей системы».

Результаты исследования опубликованы 1 сентября в журнале Nature Communications.