Космический аппарат НАСА «Юнона» зафиксировал в магнитосфере Юпитера ранее неизвестный вид плазменных волн, что ставит под сомнение существующие теории о поведении частиц в мощном магнитном поле этого газового гиганта. Обнаруженные волны продемонстрировали неожиданное поведение плазмы, которое астрономы пока не могут объяснить в рамках действующих моделей. Это открытие может существенно изменить подходы к моделированию магнитных полей и астрофизических явлений не только на Юпитере, но и на других планетах и звездах.
С 2016 года аппарат «Юнона» передает на Землю огромные массивы данных о Юпитере, его кольцах и спутниках. В ходе расширенной миссии траектория зонда постепенно сместилась к северному полюсу планеты, что впервые предоставило ученым возможность детально исследовать высокоширотные области магнитосферы. Согласно публикации на портале New-Science.ru, именно в этих районах были выявлены аномалии, не соответствующие общепринятым научным представлениям. Магнитосфера Юпитера является крупнейшей в Солнечной системе, что делает ее важным объектом для изучения.
Наблюдения «Юноны» показали, что по мере приближения к северному полюсу планеты аппарат вошел в область магнитосферы с аномально низкой концентрацией электронов. В этих зонах была зафиксирована странная активность: частота плазменных волн оказалась значительно ниже ионной гирочастоты, что противоречит известным законам физики плазмы. В этих уникальных условиях альвеновские волны, обычно связанные с колебаниями ионов, начали проявлять свойства волн Ленгмюра, которые, как правило, вызываются движением электронов. Этот гибридный феномен команда исследователей под руководством Роберта Лысака назвала «альвеновско-ленгмюровским режимом».
Согласно классической теории, волны Ленгмюра и альвеновские волны имеют разные характеристики и колеблются на разных частотах. Однако данные, полученные «Юноной», нарушили это правило. Лысак и его коллеги предположили, что в уникальной среде юпитерианской магнитосферы альвеновские волны могут трансформироваться в волны Ленгмюра. Ученые считают, что этот процесс может быть вызван электронными пучками, которые ранее уже наблюдались в полярных регионах Юпитера. Открытие нового гибридного режима волн способно привести к прорыву в физике плазмы и помочь лучше интерпретировать астрофизические явления в далеких уголках Вселенной, где могут существовать схожие условия.
