Een internationaal onderzoeksteam heeft een historische mijlpaal bereikt door voor het eerst een aurora te detecteren op Jupiters maan Callisto, gebruikmakend van gegevens van NASA's Juno-missie. Deze ontdekking voltooit de gegevens over aurora's voor alle vier de Galileïsche manen: Io, Europa, Ganymedes en Callisto. Dit breidt ons begrip van de dynamische interacties binnen het Jupitersysteem aanzienlijk uit.
Jupiter vertoont, net als de Aarde, aurora's aan zijn polen. Echter, Jupiters aurora's zijn uniek omdat ze worden gevormd door de elektromagnetische interactie van zijn grote manen met het magnetische veld van de planeet. Onderzoekers hebben opgemerkt dat Jupiter onderscheidende emissies op meerdere golflengten vertoont als gevolg van de interactie van Io, Europa en Ganymedes met de plasmastroom van de magnetosfeer. Callisto's aurora-sporen waren voorheen slechts zwak gedetecteerd en moeilijk gedetailleerd te bestuderen vanwege hun geringe helderheid en omdat ze vaak werden overschaduwd door Jupiters helderdere aurora-ovaal.
Het moment van doorbraak deed zich voor in september 2019, tijdens de 22e baan van Juno rond Jupiter. Een krachtige stroom van zonnewind beïnvloedde Jupiter, wat ertoe leidde dat Jupiters aurora-ovaal zich naar de evenaar verplaatste. Dit fenomeen, vergelijkbaar met hoe zonnestormen op Aarde de aurora naar lagere breedtegraden kunnen verplaatsen, creëerde een gelegenheid voor Juno om de zwakke aurora-signatuur van Callisto waar te nemen. De positie van Juno was op dat moment ideaal, waardoor het mogelijk was om alle vier de Galileïsche manen gelijktijdig te observeren. Deze observatie stelde het team in staat om gedetailleerde karakteriseringen uit te voeren met behulp van ultraviolette, radio-, plasma- en golfgegevens.
De resultaten toonden aan dat Callisto's aurora een patroon vertoont dat consistent is met dat van zijn drie zuster manen, met een maximale ultraviolette helderheid van 137 ± 15 kR. Deze ontdekking voltooit niet alleen het aurora-beeld van het Jupitersysteem, maar opent ook nieuwe wegen voor het begrijpen van de complexe interacties tussen Jupiters magnetosfeer en zijn manen. Met de technologie van Juno kunnen wetenschappers nu de eigenschappen van plasma, elektrische stromen en magnetische velden bestuderen die aurora's op deze manen veroorzaken.
De bevindingen, die de interactie van alle vier de Galileïsche manen met Jupiters magnetosfeer bevestigen, werden gepubliceerd in het tijdschrift Nature Communications. De toekomst van de exploratie van het Jupitersysteem wordt verder verrijkt met de lancering van de Europa Clipper-missie van NASA op 14 oktober 2024. Deze missie is specifiek ontworpen voor een diepgaande studie van Europa, een van Jupiters manen die het meest veelbelovend is voor de detectie van levensvormen. Europa Clipper arriveert naar verwachting in het Jupitersysteem in april 2030 en zal 49 nauwe fly-bys van Europa uitvoeren.
Daarnaast lanceerde het Europees Ruimtevaartagentschap (ESA) de Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE)-missie op 14 april 2023. Deze missie is gericht op de gedetailleerde studie van Ganymedes, Callisto en Europa, met een bijzondere focus op Ganymedes. JUICE arriveert naar verwachting in het Jupitersysteem in 2031 en zal de eerste missie zijn die in een baan om een maan buiten ons zonnestelsel draait. Met de detectie van Callisto's aurora hebben wetenschappers nu volledige gegevens van alle vier de Galileïsche manen, wat een belangrijke stap markeert in het begrijpen van de magnetische omgeving van de grootste gasreus van het zonnestelsel en een nieuw hoofdstuk opent in de ruimteverkenning.