Учёные из Университета Миннесоты в городах-побратимах совершили новое открытие, наблюдая и анализируя первый новый тип плазменной волны в полярных сияниях Юпитера. Это исследование помогает нам понять «инопланетные сияния» на других планетах, что, в свою очередь, даёт больше знаний о том, как магнитное поле Земли защищает нас от вредного солнечного излучения.
Наблюдение основано на данных космического аппарата NASA Juno, который совершил исторический полёт на низкой орбите над северным полюсом Юпитера. Команда впервые использовала свои знания в области анализа данных для изучения данных из северных полярных регионов Юпитера. Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters.
«Космический телескоп Джеймса Уэбба предоставил нам инфракрасные изображения полярных сияний, но Juno — 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 вещества, в котором атомы распадаются на электроны и ионы. Эти частицы ускоряются к атмосфере планеты, заставляя газы светиться полярным сиянием. На Земле это проявляется в виде знакомых зелёных и синих огней. Однако полярные сияния Юпитера обычно невидимы невооружённым глазом и могут быть обнаружены 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 полярные сияния образуют кольцо активности вокруг полярной шапки. Исследователи надеются собрать больше данных, поскольку Juno продолжает свою миссию, чтобы поддержать дальнейшие исследования этого нового явления.
В дополнение к Лысаку и Сулейману в исследовательскую группу вошли Сэди Эллиотт, исследователь из Школы физики и астрономии, а также исследователи из Университета Айовы и Юго-западного исследовательского института.
Предоставлено Университетом Миннесоты.