Ученые обнаружили объяснение недавно открытым волнам в магнитосфере Юпитера. Их вызывают переходы одного типа колебаний в другой.
Плазменные волны в магнитосфере Юпитера
Некоторое время назад космический аппарат Juno наблюдал над полюсами Юпитера таинственные плазменные волны. Их появление до сих пор не удавалось объяснить с точки зрения стандартной теории магнитного поля планет. Однако возможно, что в публикации в Physical Review Letters содержится объяснение этого явления.
Ее авторы рассматривают магнитное поле планеты как море, определенную среду, в которой могут возникать волны. Хотя у Юпитера оно значительно мощнее земного, устроено оно таким же образом, а уж о нашем магнитном поле ученые знают очень много.
В частности, известно, что в нем происходят колебания двух типов. Первое касается электронов, которые являются очень легкими частицами и потому достаточно свободно летают по всему объему. Они испытывают быстрые высокочастотные колебания, которые происходят параллельно силовым линиям магнитного поля. Такие колебания называются волнами Лэнгмюра.
Совершенно не так себя ведут ионы — молекулы, от которых электроны оторваны. Они обычно остаются привязанными к силовым линиям магнитного поля и вращаются вокруг них. Это явление называется альвеновскими волнами.
Превращение волн
Идея авторов нового исследования заключается в том, что в атмосфере Юпитера вблизи его магнитных полюсов существуют условия для перехода альвеновских волн в ленгмюровские. Они предполагают, что эта метаморфоза может быть катализирована другим необычным явлением, которое ранее наблюдал Juno в 2016 году, — мощными восходящими пучками электронов, энергия упаковки которых приближается к 100 тыс. электрон-вольт.
Исследователи отмечают, что их результаты указывают на существование нового типа плазменной волновой моды, возникающей в необычных условиях высокой напряженности магнитного поля и низкой плотности плазмы на высоких широтах и низких высотах в магнитосфере Юпитера.
По материалам phys.org
