Астрофизики обнаружили новый тип плазменных волн вблизи Юпитера
Наблюдения, проведенные космическим аппаратом NASA «Юнона», показали, что магнитное поле Юпитера и его мощная магнитосфера, заполненная ионизированным газом, могут порождать вблизи полюсов газового гиганта новый тип плазменных волн. Ничего подобного ранее ученые не фиксировали.
Юпитер — самая большая планета Солнечной системы. Магнитное поле газового гиганта в разы мощнее земного. Это поле захватывает огромные количества заряженных частиц, формируя радиационные пояса чудовищной силы, в тысячи раз более интенсивные, чем земные пояса Ван Аллена. У Юпитера наблюдаются постоянные полярные сияния. Визуально (в видимом свете) они гораздо слабее, при наблюдении с Земли их практически не видно. Основная «яркость» приходится на ультрафиолетовый и рентгеновский диапазоны длин волн, к которым человеческий глаз нечувствителен.
Вокруг Юпитера простирается обширная среда ионизованного газа — плазма. Она представляет собой особое, четвертое состояние вещества, похожее на газ, но состоящее не из нейтральных атомов, а из свободных электронов и ионов (атомов, потерявших или получивших электрический заряд). Поведение этой плазмы, особенно вблизи полюсов, где магнитные линии сходятся и устремляются вглубь планеты, всегда оставалось загадкой. Понимание того, как движется плазма, ключевое для расшифровки природы юпитерианских сияний и его космической «погоды».
Частицы в плазме (свободные электроны и ионы) способны «колебаться» и порождать разнообразные волновые возмущения. До сих пор ученые знали о двух основных типах волн в плазме: волнах Альфвена и волнах Ленгмюра. Первые связаны с колебаниями ионов в магнитном поле, вторые — с движением гораздо более легких электронов. Из-за огромной разницы в массе ионов и электронов эти волны обычно колеблются на совершенно разных частотах и не смешиваются.
С 2016 года вокруг Юпитера вращается зонд «Юнона». Он собирает данные о магнитных и плазменных свойствах газового гиганта. Именно наблюдения аппарата помогли ученым обнаружить странную плазменную волну, ранее не встречавшуюся ни на Юпитере, ни в других частях Солнечной системы.
Команда американских астрофизиков под руководством Роберта Лысака (Robert Lysak) из Миннесотского университета проанализировала данные «Юноны» и обнаружила, что плазма рядом с полюсами Юпитера ведет себя необычно. В ней колеблется новая волна — гибрид сразу двух известных типов плазменных волн (Альфвена и Ленгмюра). Результаты исследования представлены в журнале Physical Review Letters.
Ключ к возникновению этого гибрида кроется в исключительных условиях у полюсов Юпитера. Плазма у полюсов газового гиганта обладает чрезвычайно низкой плотностью, а мощнейшее магнитное поле планеты удерживает ее в специфическом состоянии. Именно эта комбинация — сверхразреженная плазма под действием колоссального магнитного «пресса» — позволяет обычно несовместимым волнам Альфвена и Ленгмюра синхронизировать свои колебания и слиться в один новый, уникальный тип волны. Масса ионов и малая масса электронов больше не служат непреодолимым барьером; в этих экстремальных условиях они начинают «вибрировать» согласованно.
До сих пор ничего подобного астрофизики не фиксировали в Солнечной системе. По их мнению, это особые параметры плазмы. Зная сигнатуру таких гибридных волн, ученые могут искать аналогичные явления в данных далеких экзопланет. Это даст новый инструмент для изучения их магнитных полей и плазменных сред, что критически важно для понимания их природы и потенциальной обитаемости.
Сегодня «Юнона» продолжает работу на орбите Юпитера. Однако в ближайшее время миссию могут свернуть из-за бюджетных сокращений. В мае администрация президента США Дональда Трампа предложила прекратить несколько научных программ NASA, включая «Юнону».
Telegram 
Дзен 
VK В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
Последние несколько лет по всему миру выходит множество работ о том, что микрочастицы искусственных полимеров накапливаются в тканях человека и могут быть небезопасны. Мы решили обратиться к академику Алексею Хохлову, чтобы дать трибуну противоположной точке зрения. Выбор между ними предлагаем сделать читателю.
В эпоху искусственного интеллекта и стремительного развития технологий знание языка становится инструментальной компетенцией, а умение работать с учетом культурного контекста — стратегической. В День филолога, кандидат педагогических наук Екатерина Щавелева, заведующая кафедрой иностранных языков и коммуникативных технологий НИТУ МИСИС рассказывает, как гуманитарное образование приобретает новую ответственность и какое будущее у межкультурной коммуникации.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
Последние несколько лет по всему миру выходит множество работ о том, что микрочастицы искусственных полимеров накапливаются в тканях человека и могут быть небезопасны. Мы решили обратиться к академику Алексею Хохлову, чтобы дать трибуну противоположной точке зрения. Выбор между ними предлагаем сделать читателю.
Ученые РГУ нефти и газа (НИУ) имени И. М. Губкина предложили подход к отбору малодебетных нефтегазовых месторождений, которые составляют около 88% нераспределенного фонда нефтяных участков. Модель расчета поможет вовлечь в экономический оборот от 400 до 600 миллионов тонн ранее нерентабельных запасов.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
Релиз довольно неожиданно перенес время образования протонов и нейтронов в более раннее прошлое Вселенной. К сожалению, из его текста осталось неясным научное обоснование таких фундаментальных изменений в космологии. Также он резко передвинул в прошлое и момент возникновения реликтового излучения.
При совпадении нескольких условий наши глаза способны улавливать излучение в ближнем инфракрасном спектре. Тогда сетчатка начинает работать как нелинейный фотодетектор.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии