Межпланетная станция Juno позволила ученым детально изучить ударную волну Юпитера — невидимую границу, которая принимает на себя воздействие потока заряженных солнечных частиц. Исследователи выяснили, что магнитосфера газового гиганта защищается от солнечного ветра сложнее, чем магнитное поле Земли.
Солнечный ветер состоит из непрерывно движущихся высокоэнергетических частиц. При столкновении с магнитным полем планеты этот поток замедляется, нагревается и меняет направление. Образующуюся область взаимодействия называют головной ударной волной.
У Земли основным препятствием для солнечного ветра служит один такой барьер. В окрестностях Юпитера ученые обнаружили дополнительные зоны, получившие название малых ударных фронтов. Они начинают тормозить частицы еще до их приближения к главной границе магнитосферы.
Кроме того, плазменные волны около Юпитера распространяются сразу на нескольких частотах. Благодаря этому энергия эффективнее передается частицам, поток сильнее нагревается и теряет скорость. Земная ударная волна в основном использует одну частоту, поскольку солнечный ветер воздействует на нее гораздо слабее.
Основой для работы стали наблюдения Juno, выполненные в декабре 2024 года. Главные данные собрал прибор Waves, предназначенный для регистрации радио- и плазменных волн. Прежде космические аппараты подтверждали существование ударной границы Юпитера, но не позволяли рассмотреть ее внутреннее устройство с такой подробностью.
Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications (NC). Авторы рассматривают Юпитер как естественную лабораторию для изучения превращения энергии мощных потоков в тепло и ускоренные частицы. Сходные процессы происходят возле остатков сверхновых, но наблюдать их непосредственно намного труднее.