Juno видя как Юпитер може да ускорява частици почти до скоростта на светлината

 

Космическите лъчи са едни от най-енергичните частици във Вселената. Те могат да идват от Слънцето, от експлозии на свръхнови и от други екстремни астрофизични среди. Но един важен въпрос остава труден за проверка: как точно природата ускорява частици до толкова големи енергии?

Нови данни от мисията Juno на NASA дават рядка възможност този процес да бъде наблюдаван отблизо. В статия в Nature екипът анализира измервания на Juno около Юпитер и съобщава за директни доказателства, че електрони могат да бъдат ускорени до релативистични енергии в областта пред ударната вълна на планетата.
Юпитер е особено подходяща естествена лаборатория. Планетата има огромно магнитно поле. Когато слънчевият вятър – поток от заредени частици от Слънцето – се сблъска с това магнитно поле, се образува граница, наречена bow shock, или ударна вълна. Пред нея има променлива зона, наречена foreshock. В тази област магнитните условия могат да ускоряват частици.

На 1 октомври 2023 г. Juno преминава през такава зона около Юпитер. Според анализа апаратът измерва електрони с енергии над 1 MeV, свързани с голям foreshock transient – временна структура в областта пред ударната вълна. Това е важно, защото показва не само, че частиците са ускорени, а и къде и при какви условия се случва процесът.

До момента подобни механизми са наблюдавани около Земята, но Юпитер е много по-голяма система. Неговата магнитосфера създава по-мащабна среда за ускорение. Именно този мащаб позволява на учените да проверят идея, позната в астрофизиката: максималната енергия, до която може да бъде ускорена частица, зависи от размера на „ускорителя“ и магнитните условия.

Новата работа предлага емпирична връзка между размера на временната структура пред ударната вълна и максималната енергия на частиците. Когато изследователите сравняват данните от Юпитер с наблюдения от други планетни среди и с по-големи астрофизични системи, получават мащабиране, което може да помогне да се разбере как частици се ускоряват в среди като протозвездни струи и остатъци от свръхнови.

Това не означава, че Юпитер е основният източник на космическите лъчи, които достигат Земята. По-важното е, че Юпитер позволява процесът да се измери „на място“ със spacecraft данни. Вместо учените да гледат само далечни астрофизични обекти, те могат да използват Слънчевата система като лаборатория за физика, която се случва и в много по-екстремни мащаби.

Резултатът има и практическа страна. Високоенергийните частици са важни за космическото време. Те могат да влияят на сателити, комуникации и електроника в космоса. Колкото по-добре разбираме механизмите на ускорение, толкова по-добре можем да моделираме и предвиждаме рисковете за мисии около Земята и други планети.
Juno е известна най-вече с изследването на атмосферата, вътрешността и магнитното поле на Юпитер. Но този резултат показва още нещо: големите планети не са само обекти за наблюдение. Те са активни физични лаборатории, в които можем да проверяваме идеи за цялата Вселена.

 

Източници

Живейте по-добре с наука!

  • Развийте критично мислене и изградете защита срещу дезинформация.

  • Придобийте ключови умения за по-добър живот с нашите курсове във формат текст, видео и аудио.

  • Открийте новостите и иновациите в медицината.

  • Само 3 минути дневно са достатъчни, за да трансформирате живота си!

  • Всеки месец ви очаква нов брой с увлекателни статии по биология, космос, технологии, история, медицина и много други.

Изживейте науката навсякъде и по всяко време, като я четете на най-удобното за вас устройство.

 

Създадохме платформа, която предлага курсове и ръководства, насочени към решаването на житейски предизвикателства чрез научно обосновани методи. Тя не само подпомага личностното развитие, но и предоставя ценни знания за водене на по-здравословен, успешен и пълноценен живот. Благодарение на научния подход, потребителите ще имат възможност да подобрят своето благосъстояние и да постигнат по-високо качество на живот.

БГ Наука
Правила на поверителност

Използваме „бисквитки“, за да персонализираме съдържанието и рекламите, да предоставяме функции на социални медии и да анализираме трафика си. Също така споделяме информация за начина, по който използвате сайта ни, с партньорските си социални медии, рекламните си партньори и партньори за анализ.

Можете да коригирате всички настройки на „бисквитките“, като отворите разделите вляво.