Учёные открыли новый тип плазменных волн в полярных сияниях Юпитера

Автор: Unsplash/CC0 Public Domain

Исследователи из Университета Миннесоты (США) совершили новое открытие, наблюдая и анализируя первый новый тип плазменных волн в полярных сияниях Юпитера. Это исследование помогает понять «инопланетные сияния» на других планетах, что, в свою очередь, рассказывает нам больше о том, как магнитное поле Земли защищает нас от вредного солнечного излучения.

Наблюдение основано на данных космического аппарата NASA «Юнона» (Juno), который совершил исторический низкоорбитальный полёт над северным полюсом Юпитера. Команда смогла использовать свой опыт анализа данных для изучения информации из северных полярных регионов Юпитера впервые. Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters.

«Космический телескоп Джеймса Уэбба предоставил нам некоторые инфракрасные изображения сияний, но „Юнона“ — первый космический аппарат на полярной орбите вокруг Юпитера», — сказал Али Сулейман, доцент Школы физики и астрономии Университета Миннесоты.

Пространство вокруг намагниченных планет, таких как Юпитер, заполнено плазмой — перегретым состоянием материи, где атомы распадаются на электроны и ионы. Эти частицы ускоряются в направлении атмосферы планеты, заставляя газы светиться в виде сияния. На Земле это видно как знакомые зелёные и голубые огни. Однако сияние Юпитера обычно невидимо невооружённым глазом и может наблюдаться только с помощью ультрафиолетовых и инфракрасных приборов.

Анализ команды показал, что из-за чрезвычайно низкой плотности полярной плазмы Юпитера в сочетании с его мощным магнитным полем плазменные волны имеют очень низкую частоту, не похожую ни на что ранее наблюдаемое вокруг Земли.

«Хотя плазма может вести себя как жидкость, на неё также влияют её собственные магнитные поля и внешние поля», — сказал Роберт Лысак, профессор Школы физики и астрономии Университета Миннесоты и эксперт по динамике плазмы.

Исследование также проливает свет на то, как сложное магнитное поле Юпитера позволяет частицам проникать в полярную шапку, в отличие от Земли, где сияние образует форму пончика вокруг полярной шапки. Исследователи надеются собрать больше данных, поскольку миссия «Юноны» продолжается, чтобы поддержать дальнейшие исследования этого нового явления.

Помимо Лысака и Сулеймана, в исследовательскую группу вошли Сэди Эллиотт, исследователь Школы физики и астрономии, а также учёные из Университета Айовы и Юго-Западного исследовательского института.

Больше информации: R. L. Lysak et al, New Plasma Regime in Jupiter's Auroral Zones, Physical Review Letters (2025). DOI: 10.1103/fn63-qmb7

Источник: University of Minnesota