令人费解 – 木卫三附近的强大波动:太阳系中唯一带磁场的卫星

“这是一个令人惊讶和费解的观察结果,表明带有磁场的卫星可以大幅度的增强波能,” 由这项研究的主要作者,于GFZ德国地球科学研究中心/波兹坦大学,他也隶属于加州大学洛杉矶分校,教授Yuri Shprits说道。

聆听地球周围的电磁波,转换成声音,几乎就像在黎明时听着晨间小鸟轻快柔和的鸣叫声,伴随着劈啪作响的营火。因此,这种波被称为合唱波。它们会引起北极光,但也会引发高能量“杀手”电子,这些电子会对太空船造成伤害。最近发表在自然通讯期刊Nature Communications上的一项研究中,作者描述了太阳系中其他行星周围的超乎寻常的合唱波。

由GFZ研究中心Yuri Shprits领导的科学家们和波茨坦大学的报告说,在木星最大的卫星木卫三附近,合唱波的强度是行星周围平均水平的100万倍,是木卫二附近强度的100倍。这些是从伽利略号探测器中对木星波动环境进行系统研究的新结果。

合唱波是一种在极低频率下发生的特殊无线电波。与地球不同的是,木卫三和木卫二在木星巨大磁场的内部轨道运行,作者认为这是增强合唱波的关键因素之一。木星的磁场是太阳系中最强烈的,比地球磁场强约20,000倍。


令人费解 – 木卫三附近的强大波动:太阳系中唯一带磁场的卫星

木卫三

“合唱波已在地球周围的空间中被探测到,但它们远不及木星周围的波强,”该研究的共同作者,英国南极勘测British Antarctic Survey的Richard Horne教授说。“即使这些波的一小部分从木卫三的附近逃逸,它们也能将粒子加速到非常高的能量,并最终在木星的磁场内产生非常快的电子。”

木卫三的磁场,最初是被加州大学洛杉矶分校的Margaret Kivelson教授和她的团队发现。而木卫三附近的强烈等离子体波最早由爱荷华大学的Don Gurnett教授和他的团队观察到。然而,到目前为止,尚不清楚这是否是偶然的,是否这种增强是系统性和非偶然的。

在地球周围,合唱波在产生高能”杀手”电子中扮演重要角色,此高能电子能损坏太空探测器。新的观察提出了一个问题,即此合唱波是否可以在木星做同样的事情。

对木星波的观测提供了一个独特的机会,可以了解与实验室等离子体相关的基本过程,以及对新能源的探索,以及在太阳系行星周围加速和损失的过程。类似的过程也可能发生在围绕其它恒星的太阳系外行星。这项研究的结果可能借着提供对理论研究非常重要的观测限制因素, 来检测系外行星是否具有磁场,以量化波的增强功率。

使用哈勃太空望远镜的科学家发现,除了其独特的磁场外,还有潜伏在木卫三表面下的咸海。根据美国太空总署NASA的官员说法,海洋被埋在厚厚的冰层之下,实际上可能含有比综合地球地表上还更多的水。科学家认为海洋厚约60英里(100公里),是地球海洋深度的10倍。

银河日报经由德国亥姆霍兹国家研究中心联合会数据分析

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/

翻译:Lillie Y.

校正:Uma


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