Учёные из Университета Миннесоты сделали важное открытие, зафиксировав новый тип плазменных волн, возникающих в атмосфере Юпитера во время полярных сияний. Это исследование проливает свет на природу полярных сияний не только у газового гиганта, но и помогает лучше понять процессы, происходящие у других планет с сильными магнитными полями. Важно отметить, что такие знания позволяют углубленно изучить защитную функцию магнитного поля Земли, которое оберегает нашу планету от вредного солнечного излучения и космических частиц, а также способствуют развитию космической физики.
Основной источник данных — космический аппарат «Юнона», который осуществил первый полноценный полёт на низкой орбите над северным полюсом Юпитера. До этого подобные исследования проводились с помощью телескопов, например, «Джеймс Уэбб», который предоставил инфракрасные изображения полярных сияний. Однако «Юнона» стала первым аппаратам, который обеспечил детальные наблюдения непосредственно в полярных регионах планеты, что дало уникальную возможность ученым изучить атмосферу и плазменные процессы в этих областях.
Плазма — это сверхнагретое состояние вещества, состоящее из ионов и электронов, которые ускоряются и взаимодействуют с магнитным полем планеты. В случае Юпитера, намагниченная планета создает колоссальные магнитные поля, заполняющие пространство и взаимодействующие с этой плазмой. Именно эти взаимодействия вызывают появление полярных сияний — ярких светящихся полос и узоров, которые у Земли проявляются в зелёных и синих оттенках. В случае Юпитера, сияния заметны только под ультрафиолетовым и инфракрасным светом, что объясняется отсутствием возможности наблюдать их невооружённым глазом.
Особое внимание привлекло обнаружение уникальных плазменных волн. Их доказано, что из-за крайне низкой плотности плазмы в полярных областях Юпитера и сильнейшего магнитного поля эти волны имеют очень низкую частоту. Такой эффект ранее никогда не фиксировался у Земли, что говорит о новых уникальных процессах в атмосфере газового гиганта. В этом контексте важно отметить, что плазма, несмотря на кажущуюся жидкотекучесть, подвержена влиянию магнитных и внешних сил, что значительно усложняет её динамику.
Кроме того, исследование помогает понять механизмы проникновения частиц в полярную шапку Юпитера. В отличие от Земли, где полярное сияние формирует кольцеобразный узор вокруг полярных шапок, у Юпитера они проникают внутрь, создавая более сложные и динамичные структуры. Это открытие важно для понимания магнитосферных процессов и взаимодействия планеты с солнечным ветром.
В будущем ученые планируют продолжить сбор данных на протяжении всей миссии, чтобы лучше понять свойства новых плазменных волн и их роль в формировании полярных сияний. Эти исследования не только расширяют наше представление о Юпитере, но и помогают в разработке моделей взаимодействия магнитных полей и плазмы, что актуально для прогнозирования космической погоды и защиты космических аппаратов. В целом, это открытие значительно обогатило знания современной космической физики и открыло новые горизонты для исследования планетарных магнитных полей и их взаимодействия с окружающей средой.
