Навколо Юпітера вперше вдалося зафіксувати електрони у процесі прискорення до релятивістських швидкостей, тобто майже до світлових. Знахідка може уточнити теорії про те, як енергетичні частинки утворюються по всьому Всесвіту.
Що таке ударна хвиля планети
Там, де магнітосфера Юпітера зустрічається із сонячним вітром, утворюється лобова ударна хвиля. Це різка зміна тиску, густини та температури на межі двох середовищ, яке виникає, коли надзвуковий потік сонячного вітру рухається крізь плазму в області магнітосфери планети. Назва походить від аналогічних хвиль на воді від носа корабля.
У космічній плазмі частинки настільки розріджені, що прямих зіткнень між ними майже не буває, тому енергія хвилі передається через електромагнітні сили.
Дані апарата Juno
Науковець Саввас Рапті з колегами проаналізував вимірювання, зроблені апаратом Juno під час проходження через ударну хвилю Юпітера. Прилади зафіксували передхвильову зону, що охоплює кілька радіусів планети.
У ній існують нестабільні плазмові структури, які захоплюють частинки та розганяють їх до релятивістських швидкостей. Науковці також з’ясували, що розмір таких структур залежить від загального масштабу всієї ударно-хвильової системи й визначає практичну межу можливих енергій частинок.
Загальна закономірність
Поєднавши дані з Юпітера з вимірюваннями в інших планетних системах, дослідники вивели залежність між розміром нестабільних структур і максимальними енергіями частинок. Це вказує на потенційно єдиний механізм прискорення для різних типів ударних хвиль.
Автори зазначають, що перевірити цю закономірність на далеких астрофізичних ударних хвилях без нових спостережень поки що неможливо. Для перевірки універсальності отриманих результатів знадобляться нові дані та моделювання. Результати опубліковані в журналі Nature.
Джерело: phys.org
