يحتوي المشتري على مجال مغناطيسي قوي أقوى 20000 مرة من الأرض. ولكن هل الآليات التي تعمل على تنشيط هذه الجسيمات هي نفسها لكلا الكوكبين؟ يقترح بحث جديد أن الغلاف المغناطيسي للمشتري والأرض قد يكون مشتركًا أكثر مما كان يعتقد سابقًا ...
كما ذكرنا سابقًا في مجلة الفضاء ، هناك مصدر محتمل لـ "hiss" في الغلاف المغناطيسي الذي ينشط البروتونات والإلكترونات داخل أحزمة Van Allen على الأرض. إن اكتشاف أن موجات "الجوقة" ذات التردد المنخفض التي تنتشر عبر الغلاف الجوي العلوي تتطور إلى موجات يمكن أن تتفاعل مع الجسيمات المشحونة أمر مهم من حيث أنه يساعد على حل نقاش لمدة 40 عامًا حول مصدر هذه الموجات. الآن ، تم التشكيك في طبيعة جسيمات المشتري العالية الطاقة المحبوسة في مجاله المغناطيسي القوي.
المركبة الفضائية جاليليو (في الصورة) قياس نشاط الموجات الراديوية داخل الغلاف المغناطيسي حيث تدور حول عملاق الغاز على مدى ثماني سنوات. وفقًا للتعاون العلمي بما في ذلك الباحثين في المسح البريطاني لأنتاركتيكا (BAS) ، وجامعة كاليفورنيا ، ولوس أنجلوس (UCLA) ، وجامعة أيوا (UI) ، قد تكون الموجات الراديوية منخفضة التردد مماثلة مسؤولة عن تنشيط الإلكترون في منطقة جوفيان العالية أحزمة الجسيمات الطاقة كما هو الحال في أحزمة Van Allen الأرضية.
على الرغم من أن التفاصيل حول مصدر موجات "جوقة" الأرض غير واضحة (نعلم أنها تنشأ خارج الغلاف البلازمي المحيط بالأرض وتتطور إلى موجة راديوية "hiss" داخل أحزمة Van Allen) ، فإن مصدر الموجات الراديوية منخفضة التردد حول المشتري يأتي من التفاعلات بين القمر Io والمجال المغناطيسي Jovian.
“في كوكب المشتري ، يتم تشغيل الأمواج بالطاقة من البراكين على القمر Io ، جنبًا إلى جنب مع دوران الكوكب السريع - مرة واحدة كل 10 ساعات. تتأين الغازات البركانية وتتدفق بعيدًا عن الكوكب بقوة الطرد المركزي. يتم استبدال هذه المادة بتدفق جزيئات داخلية تثير الأمواج التي تسرع الإلكترونات بدورها."- الدكتور ريتشارد هورن ، المؤلف الرئيسي للبحوث ، المسح البريطاني لأنتاركتيكا (BAS).
يتم تسليط الضوء على تفاعل أقمار المشتري مع الغلاف الجوي عند تحليل نمط المناطق الشفقية القطبية على الكوكب. بما أن المجال المغناطيسي قوي جدًا على المشتري ، يمكن رؤية مناطق هائلة من الانبعاثات الساطعة في الأطوال الموجية للأشعة فوق البنفسجية (أعلى الصورة). هذا هو الانبعاث من العروض الشفقية الضخمة حيث أن الجسيمات عالية الطاقة تنبثق من التدفق المغناطيسي وتتفاعل مع الغلاف الجوي للمشتري (على غرار العروض الشفقية للأرض ، فقط أكبر بكثير). هناك بعض الأنماط الغريبة في "التاج" الشفقي - "آثار الأقدام" لأقمار جوفيان ، أيو ، جانيميد وأوروبا. تصدر الأقمار جزيئات يتم توجيهها إلى المشتري من خلال المجال المغناطيسي لعملاق الغاز. تظهر آثار الأقدام هذه على شكل بقع صغيرة في المناطق القطبية في جوفيان ، تدور مع الأقمار أثناء مرورها عبر الغلاف المغناطيسي.
إلى حد بعيد التأثير الأقوى على الغلاف المغناطيسي للمشتري ، ينفجر Io باستمرار مع المواد ، ويطلقها عبر المجال المغناطيسي Jovian. بفضل بيانات جاليليو ، يبدو أن هذا القمر الذي يدور بسرعة يولد موجات راديوية منخفضة التردد ، مما يدفع الجسيمات عالية الطاقة المحاصرة داخل الغلاف البلازمي للمشتري من خلال تفاعلات الجسيمات الموجية.
“منذ أكثر من 30 عامًا ، كان يُعتقد أن الإلكترونات تتسارع نتيجة للانتقال نحو المشتري ، لكننا نظهر الآن أن تسارع الموجة الرنانة هو خطوة مهمة جدًا تعمل في تناغم. " - د. هورن
هذه النتائج سيكون لها تأثير كبير على التنبؤ بطقس الفضاء. عندما تنفجر الشمس خلال فترات النشاط الشمسي المتزايد (أي خلال "الحد الأقصى للطاقة الشمسية") ، فإن تفاعل الغلاف البلازمي للأرض أمر بالغ الأهمية لفهم كميات الجزيئات المدمرة ذات الطاقة العالية التي قد تؤثر على البعثات الفضائية وتضر بالأقمار الصناعية وتتسبب في ضرر لرواد الفضاء. سيساعد النظر في الغلاف المغناطيسي الكبير للمشتري على فهم الغلاف المغناطيسي الخاص بنا ، على أمل تحسين توقعات العواصف الشمسية.
المصدر: المسح البريطاني لأنتاركتيكا
