Данные космического аппарата NASA Juno показали, что головная ударная волна Юпитера устроена сложнее аналогичной границы у Земли. Эта область возникает там, где сверхзвуковой поток заряженных частиц от Солнца сталкивается с магнитной оболочкой планеты. В результате частицы замедляются, нагреваются и меняют направление движения.
У Земли основную работу выполняет одна крупная ударная волна, отклоняющая значительную часть солнечного ветра вокруг планеты. У Юпитера взаимодействие происходит в гораздо более масштабной магнитосфере, где одновременно действуют плазменные волны разных частот и несколько небольших ударных областей. Исследование команды под руководством Университета Айовы опубликовано в журнале Nature Communications.
Наблюдения Juno выявили в ударной волне Юпитера плазменные колебания, распределённые по нескольким частотам. Учёные называют такие составляющие гармониками. Благодаря широкому спектру волн энергия передаётся большему числу частиц солнечного ветра, поэтому поток эффективнее нагревается и замедляется перед дальнейшим продвижением в магнитную среду планеты.
«Юпитер нашёл собственный способ справляться с солнечным ветром — с помощью плазменных волн, которые сильнее и обладают более сложной гармонической структурой. Это важно, потому что наличие нескольких частот позволяет нагревать больше частиц солнечного ветра и замедлять их», — сказала Джаясри Джозеф, научный сотрудник кафедры физики и астрономии Университета Айовы и автор исследования, ответственная за переписку.
Аппарат также обнаружил, что обработка солнечного ветра начинается ещё до его встречи с главной ударной волной. Последовательность небольших областей, получивших название «шоклеты» (малые ударные структуры), поэтапно взаимодействует с частицами и снижает их скорость. По словам соавтора работы Билла Курта, исследователя кафедры физики и астрономии Университета Айовы, Земле не требуются такие дополнительные этапы, поскольку воздействие солнечного ветра на неё слабее.
Результаты могут помочь изучать ударные волны в более энергичных космических условиях, например в остатках взорвавшихся звёзд. Хотя ударная волна Юпитера не воспроизводит полностью среду таких объектов, она позволяет непосредственно исследовать часть процессов в плазме. Данные были собраны Juno в декабре 2024 года; аппарат находится на орбите Юпитера с июля 2016 года, а прибор Waves для измерения радио- и плазменных волн разработали и изготовили физики Университета Айовы.
Статья «Наблюдения плазменных волн космическим аппаратом Juno у головной ударной волны Юпитера» опубликована 31 июля 2026 года. Среди её авторов — Джаясри Джозеф, Уильям Курт, Л. Б. Уилсон III, Дж. Э. П. Коннерни, Ф. Аллегрини, Р. Дж. Уилсон, А. Х. Сулейман, Р. У. Эберт, Дж. Б. Фейден, К. У. Пайкер, А. Н. Джейнс, Б. Х. Мок и С. Дж. Болтон. Исследование профинансировало NASA.