令人費解 – 木衛三附近的強大波動:太陽系中唯一帶磁場的衛星

“這是一個令人驚訝和費解的觀察結果,表明帶有磁場的衛星可以大幅度的增強波能,” 由這項研究的主要作者,於GFZ德國地球科學研究中心/波茲坦大學,他也隸屬於加州大學洛杉磯分校,教授Yuri Shprits說道。

聆聽地球周圍的電磁波,轉換成聲音,幾乎就像在黎明時聽著晨間小鳥輕快柔和的鳴叫聲,伴隨著劈啪作響的營火。因此,這種波被稱為合唱波。它們會引起北極光,但也會引發高能量“殺手”電子,這些電子會對太空船造成傷害。最近發表在自然通訊期刊Nature Communications上的一項研究中,作者描述了太陽系中其他行星周圍的超乎尋常的合唱波。

由GFZ研究中心Yuri Shprits領導的科學家們和波茨坦大學的報告說,在木星最大的衛星木衛三附近,合唱波的強度是行星周圍平均水平的100萬倍,是木衛二附近強度的100倍。這些是從伽利略號探測器中對木星波動環境進行系統研究的新結果。

合唱波是一種在極低頻率下發生的特殊無線電波。與地球不同的是,木衛三和木衛二在木星巨大磁場的內部軌道運行,作者認為這是增強合唱波的關鍵因素之一。木星的磁場是太陽系中最強烈的,比地球磁場強約20,000倍。


令人費解 – 木衛三附近的強大波動:太陽系中唯一帶磁場的衛星

木衛三

“合唱波已在地球周圍的空間中被探測到,但它們遠不及木星周圍的波強,”該研究的共同作者,英國南極勘測British Antarctic Survey的Richard Horne教授說。“即使這些波的一小部分從木衛三的附近逃逸,它們也能將粒子加速到非常高的能量,並最終在木星的磁場內產生非常快的電子。”

木衛三的磁場,最初是被加州大學洛杉磯分校的Margaret Kivelson教授和她的團隊發現。而木衛三附近的強烈等離子體波最早由愛荷華大學的Don Gurnett教授和他的團隊觀察到。然而,到目前為止,尚不清楚這是否是偶然的,是否這種增強是系統性和非偶然的。

在地球周圍,合唱波在產生高能”殺手”電子中扮演重要角色,此高能電子能損壞太空探測器。新的觀察提出了一個問題,即此合唱波是否可以在木星做同樣的事情。

對木星波的觀測提供了一個獨特的機會,可以瞭解與實驗室等離子體相關的基本過程,以及對新能源的探索,以及在太陽系行星周圍加速和損失的過程。類似的過程也可能發生在圍繞其它恆星的太陽系外行星。這項研究的結果可能借著提供對理論研究非常重要的觀測限制因素, 來檢測系外行星是否具有磁場,以量化波的增強功率。

使用哈勃太空望遠鏡的科學家發現,除了其獨特的磁場外,還有潛伏在木衛三表面下的鹹海。根據美國太空總署NASA的官員說法,海洋被埋在厚厚的冰層之下,實際上可能含有比綜合地球地表上還更多的水。科學家認為海洋厚約60英里(100公里),是地球海洋深度的10倍。

銀河日報經由德國亥姆霍茲國家研究中心聯合會數據分析

原文: http://www.theeventchronicle.com/science/puzzling-the-awesome-power-of-waves-near-ganymede-only-moon-in-the-solar-system-with-a-magnetic-field/

翻譯:Lillie Y.

校正:Uma


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