Магнитный ад Юпитера родил монстра — волны, которых не должно быть
NewsMakerНа Юпитере нашли гибрид волн Альфвена и Лэнгмюра.
Космический аппарат Juno, работающий на орбите Юпитера с 2016 года, продолжает преподносить сюрпризы. Анализ его недавних измерений показал волны плазмы такого типа, которых раньше не фиксировали ни на одной планете. Американские исследователи опубликовали подробное объяснение в журнале Physical Review Letters и пришли к выводу, что зафиксированный сигнал оказался гибридом сразу двух классических разновидностей плазменных колебаний .
Обычно учёные различают быстрые колебания электронов, называемые волнами Лэнгмюра, и более медленные колебания тяжёлых ионов, которые известны как волны Альфвена. Для первых характерна высокая частота, а для вторых существуют природные ограничения, связанные с тем, что ионы вращаются вокруг линии магнитного поля с постоянной так называемой гирочастотой. Приборы Juno обнаружили совсем другую картину на северных широтах планеты, где сила магнитного поля всё ещё примерно в сорок раз превышает земную, однако плотность плазмы падает. Здесь частота колебаний оказалась ниже, чем гирочастота ионов, что полностью противоречит классической теории.
Группа Роберта Лысакa из Миннесотского университета сравнила частоту и длину волны в разных точках полёта аппарата, пока его орбита постепенно снижалась к полюсу. Учёные увидели, что по мере уменьшения плотности плазмы множество волн Альфвена постепенно превращалось в волны Лэнгмюра. По их мнению, эту трансформацию подталкивают мощные пучки электронов, движущихся вверх с энергией до ста тысяч электронвольт. Такие потоки Juno уже фиксировал в 2016 году, однако только сейчас нашлось объяснение их влияния на плазменные процессы.
Авторы работы подчёркивают, что речь идёт о принципиально новом режиме поведения плазмы, возникающем при соединении сильного магнитного поля и очень разрежённой среды на высоких широтах. Открытие важно не только для понимания юпитерианской магнитосферы. Оно поможет уточнить модели, которые описывают радиационные пояса всех гигантских планет , а также даст ключ к расшифровке многих загадочных радиосигналов , поступающих от газовых гигантов нашей Солнечной системы.
Космический аппарат Juno, работающий на орбите Юпитера с 2016 года, продолжает преподносить сюрпризы. Анализ его недавних измерений показал волны плазмы такого типа, которых раньше не фиксировали ни на одной планете. Американские исследователи опубликовали подробное объяснение в журнале Physical Review Letters и пришли к выводу, что зафиксированный сигнал оказался гибридом сразу двух классических разновидностей плазменных колебаний .
Обычно учёные различают быстрые колебания электронов, называемые волнами Лэнгмюра, и более медленные колебания тяжёлых ионов, которые известны как волны Альфвена. Для первых характерна высокая частота, а для вторых существуют природные ограничения, связанные с тем, что ионы вращаются вокруг линии магнитного поля с постоянной так называемой гирочастотой. Приборы Juno обнаружили совсем другую картину на северных широтах планеты, где сила магнитного поля всё ещё примерно в сорок раз превышает земную, однако плотность плазмы падает. Здесь частота колебаний оказалась ниже, чем гирочастота ионов, что полностью противоречит классической теории.
Группа Роберта Лысакa из Миннесотского университета сравнила частоту и длину волны в разных точках полёта аппарата, пока его орбита постепенно снижалась к полюсу. Учёные увидели, что по мере уменьшения плотности плазмы множество волн Альфвена постепенно превращалось в волны Лэнгмюра. По их мнению, эту трансформацию подталкивают мощные пучки электронов, движущихся вверх с энергией до ста тысяч электронвольт. Такие потоки Juno уже фиксировал в 2016 году, однако только сейчас нашлось объяснение их влияния на плазменные процессы.
Авторы работы подчёркивают, что речь идёт о принципиально новом режиме поведения плазмы, возникающем при соединении сильного магнитного поля и очень разрежённой среды на высоких широтах. Открытие важно не только для понимания юпитерианской магнитосферы. Оно поможет уточнить модели, которые описывают радиационные пояса всех гигантских планет , а также даст ключ к расшифровке многих загадочных радиосигналов , поступающих от газовых гигантов нашей Солнечной системы.