Аппарат Юнона обнаружил новый тип плазменных волн в полярных сияниях Юпитера

Космический аппарат Юнона Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства помог исследователям обнаружить ранее неизвестный режим плазменных волн в полярных регионах Юпитера, что проливает новый свет на природу загадочных полярных сияний газового гиганта.

Как и на Земле, на других небесных телах также наблюдаются полярные сияния. Международная группа астрономов из Университета Миннесоты и других научных учреждений, проанализировав данные, собранные аппаратом Юнона во время пролета над северным полюсом Юпитера, идентифицировала новый тип плазменных волн. Это открытие дает важное понимание взаимосвязи между магнитными полями и плазмой в инопланетных условиях.

Плазма, состояние материи, в котором экстремальная температура разрушает атомы на электроны и ионы, заполняет пространство вокруг магнитных планет, таких как Юпитер. Когда эти частицы ускоряются в направлении атмосферы планеты, газы на большой высоте загораются при контакте с ними. В отличие от земных сияний, видимых невооруженным глазом, юпитерианские полярные сияния проявляются в ультрафиолетовом и инфракрасном спектрах и требуют для наблюдения специальных приборов.

Исследователи установили, что уникальные условия на Юпитере, а именно чрезвычайно сильное магнитное поле в сочетании с плазмой очень низкой плотности, генерируют плазменные волны на значительно более низких частотах, чем на Земле. Это приводит к формированию принципиально иного типа сияний, характеризующихся новым режимом волн, который начинается как волна Альвена с малым волновым числом, а затем переходит в ленгмюровскую волну с большим волновым числом.

Из-за своей необычной конической структуры резонанса эти волны создают характерную "блюдцеобразную" особенность, которая ранее никогда не наблюдалась в режиме Альвен-Ленгмюр. Ученые предполагают, что полярные регионы других сильно намагниченных гигантских планет могут обладать схожими условиями.

После запуска в 2011 году и пятилетнего путешествия по Солнечной системе аппарат Юнона достиг Юпитера в 2016 году. С тех пор этот работающий на солнечной энергии зонд непрерывно наблюдает за планетой. Его миссия была продлена и в настоящее время запланирована до сентября 2025 года, что обеспечивает постоянный поток детальных данных.

Исследовательская группа надеется получить дальнейшую информацию для продолжения изучения необычных сияний Юпитера. Помимо фундаментального интереса к ранее неизвестным условиям на этой планете, только последующие наблюдения за многими удаленными газовыми гигантами смогут подтвердить, является ли ситуация на Юпитере уникальной или распространенной для многих подобных экзопланет.