周圍的電磁波它的兩個衛星周圍的力量要強大得多。 木衛二周圍的電磁波活動強度強100倍。 在木衛三——我們太陽系中最大的衛星——周圍,它的質量躍升至一百萬倍。
在有磁場的行星周圍,會發生一些奇怪而奇妙的事情。 高能量電子被困在磁層中,沿著磁場線旋轉,在等離子體中產生波。 這些波也負責極光。
可以使用無線電技術記錄波並將其轉換為聲音。 在地球周圍,它們聽起來就像鳥鳴和鯨鳴的交叉。 因此,這種波的類型被稱為合唱波。
木星的合唱波很激烈。 這顆氣態巨行星的直徑是地球的 11 倍多,但其磁層強度卻是地球的 20,000 倍。 而且,隱藏在磁層內的是它的幾顆衛星──包括木衛二和木衛三。
這兩顆衛星都很特別。 木衛三,比,大小約三分之二,產生自己的磁層。
木衛二也有磁場。 但它並不單獨產生它。 NASA 科學家認為由相互作用引起木衛二的液體海洋和木星的磁層之間。
現在,透過研究木星探測器收集的數據伽利略在1990年代,研究人員確定這兩顆衛星增強了合唱波的強度。
“這是一個非常令人驚訝和令人費解的觀察,表明具有磁場的衛星可以產生如此巨大的波浪力量增強,”波茨坦大學地球物理學家尤里‧施普里茨 (Yuri Shprits) 說道。
人們早就知道木衛三附近有強烈的等離子波。 它們在 1996 年伽利略飛越時首次被發現,隨後愛荷華大學物理學家 Don Gurnett 及其團隊進行了分析。
目前尚不清楚這些等離子波是短暫現象還是永久特徵。
幸運的是,伽利略號在 1995 年至 2003 年期間多次飛越木星,團隊能夠研究這些數據。
他們發現,當探測器經過木衛三時,電磁波活動與與木星相應距離的平均活動相比放大了多達 6 個數量級,即 100 萬倍。 對木衛二來說,波浪活動的強度強 100 倍。
這些測量結果在整個飛越過程中都是一致的——表明這種活動可能是永久性的、持續的。
至於為什麼會出現這種情況,不能排除磁層與它完全無關。 然而,木星的衛星木衛四和木衛一都在木星磁層內運作。 兩者都沒有自己的磁層,也不會產生合唱波強度的峰值。
這門科學絕對令人著迷,但它對於規劃未來的任務也很有用。 在地球上,合唱波在產生“殺手”電子,這可能會對太空船造成損壞。
鑑於歐洲太空總署計劃任務研究木衛二、木衛四和木衛三,而 NASA 正在規劃歐洲任務,了解危險將是非常有益的。
「在地球周圍的太空中檢測到了合唱波,但它們遠沒有木星的波那麼強,」英國南極調查局的地球物理學家理查霍恩說。
“即使這些波的一小部分逃離了木衛三附近,它們也將能夠將粒子加速到非常高的能量,並最終在木星磁場內產生非常快的電子。”
該研究已發表在期刊上自然通訊。