Niezwykłe zjawisko - zorza polarna na komecie

Dane zebrane przez sondę Rosetta wykazały obecność zorzy polarnej wokół komety 67P/Czuriumow-Gierasimienko.

- Badam zorze polarne na Ziemi od 50 lat. Znalezienie aurory wokół 67P, w której brakuje pola magnetycznego, jest zaskakujące i fascynujące - powiedział Jim Burch, fizyk z Southwest Research Institute.

Zorze polarne to zjawiska świetlne obserwowane w górnej atmosferze w pobliżu biegunów magnetycznych planety, które ma silne pole magnetyczne o charakterze dipolowym. Na Ziemi zorze występują na wysokich szerokościach geograficznych, głównie za kołami podbiegunowymi, chociaż w sprzyjających warunkach bywają widoczne nawet w okolicach 50. równoleżnika. Powstawanie zjawiska związane jest z przepływem prądu w jonosferze na wysokości około 100 km ponad powierzchnią Ziemi, w obszarze przenikania pasów radiacyjnych i górnej atmosfery ziemskiej.

Ale na innych planetach zorze polarne mają inne mechanizmy powstawania. Zorze polarne Ganimedesa i Europy powstają w wyniku interakcji z polem magnetycznym Jowisza. Wenus nie ma własnego pola magnetycznego, ale interakcje z wiatrem słonecznym są na tyle silne, aby wywołać zorze. Z kolei atmosfera Marsa jest wyjątkowo cienka, chociaż słabe pole magnetyczne może podtrzymać powstałą zorzę. Interesująca jest stała zorza polarna Jowisza, która jest spowodowana tajemniczym mechanizmem, który nie został jeszcze odkryty.

Zorza polarna na 67P to prawdziwy fenomen. Kometa nie ma nawet "pożyczonego" pola magnetycznego. ma jednak coś na kształt atmosfery - otoczkę gazu nazywaną komą, która otacza jądro komety. To właśnie w komie spektrograf dalekiego ultrafioletu (FUV) wykrył poświatę w dalekim ultrafiolecie. Czujnik jonów i elektronów Alice (IES) namierzył elektrony z wiatru słonecznego.

- Początkowo myśleliśmy, że emisje ultrafioletu na komecie 67P to zjawisko znane jako poświata, proces wywołany interakcją fotonów słonecznych z gazem kometarnym. Byliśmy zdumieni, gdy odkryliśmy, że emisje UV to zorza polarna, napędzana nie przez fotony, ale przez elektrony wiatru słonecznego, które rozbijają wodę i inne cząsteczki w komie. Powstałe wzbudzone atomy tworzą to charakterystyczne światło - powiedział Joel Parker, astronom  z Southwest Research Institute.

Naukowcy zasymulowali odkryli, że międzyplanetarne linie pola magnetycznego owinięte wokół komety są wystarczające, aby zapewnić ścieżkę przyspieszenia elektronów wiatru słonecznego do potencjalnej studni utworzonej przez pole elektryczne wokół jądra komety. Ponieważ kometa nie ma własnego pola magnetycznego, sama zorza jest rozproszona - w przeciwieństwie do zórz polarnych, które są generowane przez wzbudzenie wiatru słonecznego na Ziemi i Marsie.

Zorza polarna obserwowana na komecie 67P jest unikatowa w całym Układzie Słonecznym.