Тайные песни полярных сияний
Юпитер – самая большая планета Солнечной системы, окружённая мощнейшим магнитным полем. Полярные сияния на его северном и южном полюсе ярче и мощнее земных десятки раз. Однако до недавних пор почти ничего не было известно о том, какие плазменные волны сопровождают эти световые спектакли. Зонд NASA Juno, запущенный в 2011 году и вышедший на орбиту Юпитера в 2016 году, впервые пролетает над полюсами планеты. С его помощью учёные обнаружили новый тип плазменных волн, никогда раньше не наблюдавшихся.
Волны в разрежённой пустоте
Плазма – это ионизированный газ, способный проводить электричество. В магнитосфере Юпитера её плотность чрезвычайно низкая, а магнитное поле столь сильное, что обычные плазменные колебания становятся бесконечно длинными. Juno нашёл волны с невероятно низкой частотой – так медленные, что их не регистрировали земные приборы. Учёные объясняют: в разрежённой плазме на сильных магнитных линиях колебания электронов и ионов растягиваются, как струна, натянутая на многие километры. Эти волны возникают в момент, когда энергичные частицы из магнитного «пояса» попадают в полярные районы и взаимодействуют с атмосферой, вызывая свечения.
Запутанное магнитное поле
Оказалось, что магнитное поле Юпитера гораздо сложнее, чем представлялось раньше. Вместо простого диполя, как у Земли, оно напоминает клубок нитей: разные участки планеты создают локальные поля. Такая сложность позволяет частицам проникать в приполярные зоны и формировать волны необычных типов. Juno, который проходит над полюсами на очень низкой высоте, смог поймать эти плазменные «песни». Каждый проход зонда позволяет записать звуковую аналогию этих волн – можно даже преобразовать их в звук, напоминающий низкие басовые ноты.
Зачем изучать плазму Юпитера
Понимание процессов в магнитосфере Юпитера помогает учёным моделировать работу магнитных полей и на других планетах, включая экзопланеты у далеких звёзд. Таких планет обнаруживают всё больше, и для оценки их пригодности для жизни важно знать, как магнитное поле защищает поверхность от космических лучей. Кроме того, изучение плазменных волн помогает прогнозировать радиационную обстановку – крайне важный фактор для будущих миссий к спутникам Юпитера, таким как Европа и Ганимед.
Магнитные мелодии в науке и искусстве
Инженеры уже экспериментируют с преобразованием данных Juno в музыку. Низкие частоты и ритмические вариации могут стать источником для электронных треков. Для художников – это вдохновение: представить, как звучит планета-гигант, и передать эти вибрации в цветах и формах. Плазменные волны Юпитера становятся не только научным открытием, но и культурным феноменом, подсказывая, что даже в далёком космосе есть музыка.