Юпітер взаємодіє із сонячним вітром складніше, ніж Земля. Дані NASA Juno показали, що газовий гігант починає сповільнювати заряджені частинки ще до їхнього зіткнення з основною ударною хвилею, використовуючи менші структури та широкий набір плазмових хвиль.
Головна ударна хвиля виникає там, де надзвуковий потік заряджених частинок від Сонця стикається з магнітосферою планети. У цій зоні частинки сповільнюються, нагріваються і змінюють напрямок руху.
На Землі основну частину цієї роботи виконує одна велика ударна хвиля. Вона відхиляє значну частину сонячного вітру навколо планети і не дає йому безпосередньо проникати до верхніх шарів атмосфери.
Біля Юпітера процес виявився складнішим. Планета має найбільшу магнітосферу серед планет Сонячної системи, тому зона взаємодії заряджених частинок, магнітних полів і плазмових хвиль значно більша.
Juno зафіксував у головній ударній хвилі Юпітера плазмові коливання одразу на кількох частотах. Дослідники називають їх гармоніками.
На відміну від Землі, де переважає одна домінуюча частота, біля Юпітера діє ширший набір хвиль. Вони передають енергію більшій кількості частинок сонячного вітру, допомагаючи нагрівати та сповільнювати їх.
Провідна авторка дослідження Джаясрі Джозеф пояснила, що така багаточастотна структура дозволяє впливати на ширший спектр частинок, які наближаються до магнітосфери Юпітера.
Ще однією особливістю стали невеликі ударні структури, які дослідники називають shocklets. Вони розташовані перед основною ударною хвилею і починають гальмувати сонячний вітер ще до того, як він досягне головної межі.
Для Землі така багатоступенева система не характерна. Її ударна хвиля сама виконує більшу частину роботи зі сповільнення і перенаправлення частинок.
Дані Juno можуть допомогти у вивченні значно потужніших космічних явищ. Подібні ударні хвилі виникають, зокрема, у залишках наднових, де величезні потоки речовини перетворюються на тепло та прискорюють частинки до високих енергій.
Юпітер не відтворює всі умови поблизу таких об’єктів, але його магнітосфера дає змогу безпосередньо вимірювати плазмові процеси в природній ударній хвилі набагато ближче до Землі.
Результати ґрунтуються на даних, які Juno зібрав у грудні 2024 року. Апарат перебуває на орбіті Юпітера з липня 2016 року і неодноразово проходив через області, сформовані потужним магнітним полем планети.
Прилад Waves на борту Juno, створений фізиками Університету Айови, вимірює радіо- та плазмові хвилі навколо Юпітера. Саме його дані дозволили детально розібрати структуру хвиль усередині головної ударної межі планети.
🌟 Читайте «Експерт» у своєму смартфоні — додайте нас в Google Discover