NASA zondo „Juno“ stebėjimai atskleidė keistą reiškinį Jupiterio magnetosferoje: virš šiaurės ašigalio aptiktos niekada anksčiau nematytos plazmos bangos, kurios tarsi keičia savo prigimtį skirtingose srityse. Plazmos bangos primena bangas jūros paviršiuje, tačiau banguoja ne vanduo, o elektronų ir jonų telkinys aplink planetą – jonosfera.
Paprastai šios bangos priklauso vienai iš dviejų aiškių kategorijų: elektronai kuria greitai svyruojančias Langmuiro bangas, o jonai – lėtesnes Alfveno bangas. Pastarųjų greitį ir dažnį riboja magnetinio lauko stiprumas, nes nuo jo priklauso, kaip greitai jonai laksto spiralėmis aplink lauko linijas.
 Asociatyvi DI sugeneruota „Pixabay“ nuotr. |
|---|
„Juno“ duomenys rodo, kad arti Jupiterio šiaurės ašigalio susidaro išskirtinė situacija: elektronų koncentracija ten yra itin žema – vos vienas elektronas tūkstantyje kubinių centimetrų, o magnetinio lauko stiprumas siekia 20 gausų. Tokiomis sąlygomis elektronų plazmos dažnis tampa mažesnis už jonų spiralinio sukimosi dažnį. Tai visiškai priešinga įprastinėms planetų magnetosferų sąlygoms.
Pasak naujo tyrimo autorių, tai leidžia dviejų tipų bangoms transformuotis vienoms į kitas. Tokia metamorfozė anksčiau buvo nežinoma ir fundamentaliai keičia supratimą apie plazmos procesus planetų magnetosferose. Tyrėjai pavadino šį hibridinį reiškinį Alfveno-Langmuiro bangomis. Įdomu, kad transformaciją greičiausiai sukelia dar vienas neįprastas Jupiterio šiaurinių platumų reiškinys: galingi elektronų pluoštai, sklindantys aukštyn ir pasiekiantys net iki 100 kiloelektronvoltų energiją. Elektrono rimties masės energija yra 511 kiloelektronvoltų, taigi šie pluoštai lekia nemenka šviesos greičio dalimi. Tokie srautai gali sukelti plazmos nestabilumus, kurie ir paskatina Alfveno bangas pavirsti Langmuiro bangomis. Panašūs reiškiniai gali vykti ir kitose dujinių milžinių magnetosferose, tiek Saulės sistemoje, tiek už jos ribų.
