Οι αστρονόμοι είναι εξοικειωμένοι με τέτοια πράγματα. Απόμακρα πάλσαρ και μαύρες τρύπες λούζουν συχνά τον γαλαξία μας με εκπομπές της ακτινοβολίας-Χ. Αλλά αυτή τη φορά η πηγή δεν είναι εξωτική και μακρινή. Είναι κοντά, εδώ στο ηλιακό μας σύστημα.

"Οι παλμοί προέρχονται από το Βόρειο πόλο Δία," λέει ο Randy Gladstone, ένας επιστήμονας στο Southwest Research Institute και ηγέτης της ομάδας που έκανε την ανακάλυψη χρησιμοποιώντας, το ευρισκόμενο σε τροχιά γύρω από τη Γη, παρατηρητήριο Chandra της NASA.

"Δεν έχουμε εκπλαγεί που βρήκαμε τις ακτίνες X στον Δία," συνέχισε. Άλλα παρατηρητήρια το είχαν κάνει πριν από πολλά έτη. Η έκπληξη ήρθε από αυτό που ο Chandra έχει αποκαλύψει για πρώτη φορά: η θέση του σήματος -- ο Βόριος πόλος του πλανήτη -- και ο κανονικός ρυθμός αυτού του παλμού.

Ο δορυφόρος της NASA Einstein των ακτίνων X, επισήμανε για πρώτη φορά την εκπομπή ακτίνων X το 1979. Κανένας δορυφόρος δεν είχε παρατηρήσει την πηγή εκ νέου για πολλά έτη, έως ότου ερευνητές (ο Gladstone μεταξύ τους) σημάδεψαν με το Γερμανικό παρατηρητήριο  ακτίνων-x ROSAT, προς τον Δία το 1992. Η θερμή εκπομπή ήταν ακόμα εκεί.

Οι επιστήμονες αναρωτήθηκαν... τι ήταν αυτό;

Οι ακτίνες X προέρχονταν κυρίως από το Bόρειο ημισφαίριο του Δία, αλλά το παρατηρητήριο Einstein και οι χάρτες του ROSAT δεν ήταν αρκετά σωστοί για να αποκαλύψουν ακριβώς πού. Μερικοί ερευνητές νόμιζαν ότι έβλεπαν τις φλογισμένες εκπομπές ακτίνων X από ισχυρά σέλη (auroras).

Πράγματι, λέει ο Gladstone, ο Δίας έχει τα "Βόρεια Σέλη" ακριβώς όπως η Γη -- μόνο όμως σε μια διαφορετική κλίμακα. Τα σέλη του Δία είναι εκατοντάδες έως και χιλιάδες φορές ισχυρότερα από αυτά του πλανήτη μας. Επιπλέον, οι φλογισμένοι δακτύλιοι γύρω από τους μαγνητικούς πόλους του Δία είναι δύο φορές τη διάμετρο της Γης.

Τα σέλη συμβαίνουν και στους δύο κόσμους (Γη και Διάς) όταν μια βροχή ηλεκτρονίων και ιόντων έρχεται προς την ανώτερη ατμόσφαιρα. Τέτοια σωμάτια καθοδηγούνται από τις γραμμές του μαγνητικού δύναμης προς τους πόλους όπου χτυπούν στα μόρια αέρα και τα αναγκάζουν για να καούν.

Τα φωτεινά σέλη στη Γη και στον Δία έχουν όμως μεταξύ τους μια σημαντική διαφορά, που αφορά την πηγή των φορτισμένων σωματίων. Στον πλανήτη μας, τα περισσότερα από τα ηλεκτρόνια και τα ιόντα προέρχονται από τον ηλιακό άνεμο ή από την ιονόσφαιρα του πλανήτη μας. Στον Δία, πολλά από αυτά προέρχονται από ηφαίστεια. Και μάλιστα προέρχονται από το φεγγάρι του Δία Iώ, γεμίζοντας έτσι τη μαγνητόσφαιρα του γιγαντιαίου πλανήτη με ιονισμένο θείο και οξυγόνο. Τα ιόντα από την Iώ επιταχύνονται από τα τοπικά ηλεκτρικά πεδία προς την πολική ζώνη του Δία.

Όταν ο Gladstone και οι συνάδελφοι του εκπαίδευσαν το παρατηρητήριο Chandra να κάνει παρατηρήσεις στον Δία ανέμεναν να βρούν τις Βόρειες ακτίνες-X του πλανήτη να έρχονται από το γιγαντιαίο δακτύλιο του σέλαος. Επειδή τελικά, ο δακτύλιος του σέλαος του πλανήτη μας είναι μια πηγή ακτίνων X -- πιθανώς και στον Δία να συνέβαινε το ίδιο.

"Χρησιμοποιήσαμε τη φωτογραφική μηχανή υψηλής ανάλυσης του Chandra να πάρει φωτογραφίες του πλανήτη κατά τη διάρκεια μιας 10-ωρης περιόδου στις 18 του Δεκεμβρίου του 2000," λέει ο Ron Elsner, ένας αστρονόμος στη NASA,  που εργάστηκε με τον Gladstone. "Ελπίσαμε ότι θα επισήμαινε (ο Chandra) την πηγή των ακτίνων X , καλύτερα από ό,τι οι προηγούμενοι δορυφόροι την είχαν διαχειριστεί."

Και πράγματι. Αλλά η νέα εικόνα ήταν μια έκπληξη. Το Chandra αποκάλυψε ότι οι περισσότερες από τις ακτίνες X προήλθαν από ένα θερμό σημείο που βρέθηκε πολύ κοντά στο βόρειο μαγνητικό πόλο Δία -- όχι από το ίδιο το δακτύλιο του φωτεινού σέλαος. Επιπλέον, παλλόταν!

Ανωτέρω: Μια σύνθετη εικόνα του Δία, ο φλογισμένος δακτύλιος του σέλαος (μπλε), και ενός παλμού ακτίνων-Χ στον βόρειο πόλο του. (ρόζ). Σημειώσεις του Gladstone: "Οι ακτίνες X που ανιχνεύσαμε ήταν" μαλακές "-- λιγότερο ενεργητικές από 1 keV και λιγότερο διεισδυτικές από ό,τι οι ηπιότερες των ιατρικών ακτίνων X." Δεν βάζει σε κανέναν κίνδυνο τους αστροναύτες.

"Οι παλμοί διάρκειας 45 λεπτών είναι πολύ μυστήριοι," προσθέτει ο Elsner. Δεν είναι τέλεια κανονικοί όπως ένα σήμα από του εξωγήϊνους. Μπορεί η περίοδος τους να ποικίλλει μερικά τοις εκατό. "Αυτό είναι μια φυσική διαδικασία," προσθέτει, "αλλά ακριβώς δεν ξέρουμε τι είναι ...."

Ενώ οι ερευνητές χρησιμοποιούσαν το Chandra για να παρατηρήσουν τον Δία, το δύο διαστημικά   σκάφη της NASA -- Cassini και Γαλιλαίος -- ήταν κοντά στο γιγαντιαίο πλανήτη. Ο Γαλιλαίος ήταν βαθειά μέσα στο μαγνητικό πεδίο του Δία, ενώ ο Cassini ήταν εξωτερικά και έκανε δειγματοληψία στον ηλιακό άνεμο. Δεν ανίχνευσαν τις μικρές παραλλαγές των 45 λεπτών, στη γειτονιά τους, όπως κύματα του πλάσματος ή κύματα ενεργητικών σωματίων, "αν και τέτοιες μεταβολές έχουν ανιχνευθεί από τον Γαλιλαίο άλλες φορές," σημειώνει ο Gladstone.

Αριστερά: Η μαγνητόσφαιρα Δία είναι πολλές φορές μεγαλύτερη από τον ίδιο τον γιγαντιαίο πλανήτη. Ο Δίας είναι το μαύρο σημείο στη μέση αυτής της εικόνας που έχει φτιαχθεί με  ψευδο-χρώματα, η οποία εμφανίζει τη κατανομή των φορτισμένων σωματιδίων που παγιδεύονται μέσα στο μαγνητικό πεδίο.

"Ίσως το μαγνητικό πεδίο Δία, όταν κτυπάται από ένα μπουρίνι του ηλιακού ανέμου, αρχίζει να χτυπά όπως ένα κουδούνι με μια περίοδο 45 λεπτών," σκέπτεται ο Gladstone. Μάλιστα το μαγνητικό πεδίο του Δία είναι το μεγαλύτερο στο ηλιακό σύστημα -- μεγαλύτερο ακόμη και από τον ήλιο.

Ή ίσως, συνέχισε, "οι ακτίνες X παράγοντας ιόντα μπορούν να τα στέλνουν μπρος και πίσω, μεταξύ του Βόρρειου και του Νότιου πόλου του Δία." Οι πόλοι συνδέονται με τις γραμμές του μαγνητικού πεδίου, λαμβάνοντας μερικά γρήγορα σωμάτια   περίπου κάθε 45 λεπτά. Είναι δυνατόν ότι ο Νότιος πόλος του Δία είναι επίσης μια θερμή πηγή ακτίνων X, αναβοσβήνοντας με τον ίδιο ρυθμό με το Βορρά -- αλλά κανένας δεν το ξέρει επειδή το Νότιο πόλο κανείς δεν είναι εύκολο να τον δει από τη Γη.

Ένα πράγμα φαίνεται σαφές: Το γεγονός ότι η γνωστή θερμή πηγή των ακτίνων είναι τόσο κοντά στον Βόρειο μαγνητικό πόλο τουΔία, σημαίνει ότι η Iώ δεν το τοφοδοτεί. "Δεν υπάρχει καμία γραμμή μαγνητικών πεδίων που να συνδέει την Iώ με τον Βόρειο πόλο," προσθέτει ο Gladstone, "έτσι πρέπει να εξετάσουμε άλλες πηγές ιόντων -- όπως τον ηλιακό άνεμο."

Η επίλυση του γρίφου θα απαιτήσει περισσότερα στοιχεία. "Το επόμενο βήμα είναι να μαζευτούν μερικά φάσματα των ακτίνων X," λέει. "Εάν δούμε φασματικές γραμμές από τα ηφαιστειακά στοιχεία όπως το θείο και το οξυγόνο, στα γραμμικά φάσματα των ακτίνων, τότε θα ξέρουμε ότι περιλαμβάνεται η Ιώ-- ακόμα κι αν δεν καταλαβαίνουμε το πώς." Αφ' ετέρου, οι φασματικές γραμμές από τον άνθρακα και το άζωτο θα έδειχναν τον ηλιακό άνεμο ως την πηγή των ιόντων.