由爱荷华大学牵头、发表于《自然·通讯》的研究报告称,木星用多频等离子体波和小激波减缓太阳风,与地球较简单的弓激波不同。
据爱荷华大学牵头的一项研究,NASA的朱诺号探测器传回了迄今最详细的木星弓激波观测数据。弓激波是太阳风与这颗巨行星磁场环境相遇的无形边界。这项题为“Plasma wave observations from Juno spacecraft at the Jovian bow shock”的研究于7月31日在线发表于《自然·通讯》(Nature Communications),基于朱诺号2024年12月收集的测量数据。朱诺号自2016年7月起环绕木星运行,分析的关键部分来自由爱荷华大学物理学家设计并制造的Juno Waves仪器。
研究团队报告称,木星依靠包含多个频率(称为谐波)的等离子体波来减缓并加热来袭的太阳粒子,而地球的弓激波主要使用集中在单一频率附近的波。该研究的通讯作者贾亚斯里·约瑟夫(Jayasri Joseph)表示:“木星找到了应对太阳风的独特方式,即通过更强、谐波结构更丰富的等离子体波。”她补充说,多个频率可以加热并减缓更多粒子。研究人员还发现了被称为“小激波”(shocklets)的较小激波结构,它们在太阳风到达木星主弓激波之前就将其减速,而地球通常不需要这一额外步骤。合著者比尔·库尔特(Bill Kurth)说,地球不需要这些步骤,因为那里太阳风的冲击没有那么强。
作者认为,这些结果的意义超出木星本身,因为把流动能量转化为热和高能粒子的物理过程,也在超新星遗迹周围等强大得多的激波中起作用。约瑟夫称木星弓激波是研究自然如何完成这种转化的近距离天然实验室。此前的探测器曾在外行星探测到弓激波,但缺乏分辨相关等离子体波详细结构所需的测量。这些发现由爱荷华大学发布并经ScienceDaily转载;它们来自单一研究团队的分析,在此处审阅的材料中尚未得到独立重复验证。
