Международная команда исследователей объявила об успешной фиксации полярных сияний на Каллисто, одном из спутников Юпитера, впервые используя данные миссии НАСА «Юнона». Это открытие завершает сбор данных о полярных сияниях всех четырех Галилеевых спутников: Ио, Европы, Ганимеда и Каллисто.
Полярные сияния на Юпитере, как и на Земле, наблюдаются в полярных регионах. Однако сияния газового гиганта уникальны тем, что они образуются в результате электромагнитного взаимодействия его крупных спутников с магнитным полем планеты. Юпитер демонстрирует характерные многоволновые эмиссии полярных сияний из-за взаимодействия Ио, Европы и Ганимеда с потоком плазмы магнитосферы. Ранее космический телескоп «Хаббл» зафиксировал сигнатуры полярных сияний трех других Галилеевых спутников. Следы полярных сияний Каллисто были обнаружены лишь слабо, что затрудняло детальное изучение из-за их тусклости и частого затмения более ярким овалом полярных сияний Юпитера.
Ученые ждали момента, когда овал полярных сияний Юпитера сместится со своей обычной позиции, чтобы получить четкое изображение. Такая возможность представилась в сентябре 2019 года, когда на Юпитер обрушился поток высокоэнергетических солнечных ветров. Это событие вызвало смещение овала полярных сияний Юпитера к экватору, подобно явлениям на Земле, где полярные сияния могут наблюдаться на средних широтах. В то время положение «Юноны» было идеальным, что позволило ей одновременно наблюдать все четыре Галилеевых спутника. Это событие позволило увидеть следы полярных сияний Ио, Европы, Ганимеда и Каллисто в одном наблюдении.
Команда провела детальную характеристику с использованием данных ультрафиолетового, радиоволнового, плазменного и волнового диапазонов. Результаты показали, что полярные сияния Каллисто имеют закономерность, соответствующую трем его братьям-спутникам. Это открытие не только завершает картину полярных сияний юпитерианской системы, но и открывает новые пути для понимания сложных взаимодействий между магнитосферой Юпитера и его спутниками. С помощью технологий «Юноны» ученые теперь могут изучать свойства плазмы, электрические токи и магнитные поля, которые вызывают полярные сияния на этих спутниках.
Хотя «Юнона» продолжит свою работу, она не будет работать в одиночку. 14 октября 2024 года НАСА запустило миссию «Европа Клиппер», предназначенную для углубленного изучения Европы, одного из самых перспективных спутников Юпитера на предмет признаков жизни. Эта миссия должна прибыть в систему Юпитера в апреле 2030 года и совершит 49 близких пролетов Европы. Кроме того, Европейское космическое агентство (ЕКА) запустило миссию «Исследователь ледяных спутников Юпитера» (JUICE) 14 апреля 2023 года. Эта миссия направлена на детальное изучение Ганимеда, Каллисто и Европы, с особым акцентом на Ганимеде. «JUICE» должна прибыть в систему Юпитера в 2031 году и станет первой миссией, которая выйдет на орбиту спутника за пределами нашей Солнечной системы.
С обнаружением полярных сияний Каллисто ученые теперь имеют полные данные по всем четырем Галилеевым спутникам. Это знаменует собой значительный шаг в понимании магнитной среды крупнейшего газового гиганта Солнечной системы, открывая новую главу в исследовании космоса в юпитерианской системе. Открытие следа полярного сияния Каллисто, опубликованное 1 сентября 2025 года в журнале Nature Communications, подтверждает, что все четыре Галилеевых спутника оставляют следы в атмосфере Юпитера, взаимодействуя с его мощным магнитным полем. Это взаимодействие, вызванное частицами, движущимися вдоль магнитных линий поля, создает характерные структуры полярных сияний, известные как «спутниковые следы». Эти следы, ранее задокументированные для Ио, Европы и Ганимеда, теперь включают и Каллисто, что дает полное представление о влиянии каждого спутника на магнитосферу Юпитера.