木衛三附近波強是平均水平的100倍

拂曉時，附近營火噼噼啪啪地響著，鳥兒在啄食。這種波因此被稱為合唱波，它們造成了北極光，但也造成了高能「殺手」電子，這些電子可以破壞航天器。在最近發表在《自然通訊》(Nature Communications)上的一項研究中，作者描述了圍繞太陽系其他行星的異常合唱波。由GFZ的Yuri Shprits和波茨坦大學領導的科學家們報告表明：在木星衛星木衛三（Ganymede）附近，合唱波的強度是這些行星周圍平均水平的100倍，而在靠近木衛二的地方，這種強度是它們的100倍。這是伽利略號飛船對木星波動環境系統研究得出的新結果。

博科園-科學科普：這項研究的主要作者，同樣隸屬於加州大學洛杉磯分校的GFZ/波茨坦大學的Yuri Shprits教授說：這是一個非常令人驚訝和困惑的發現，一個有磁場的衛星可以在波的力量中產生如此巨大強度。合唱波是發生在極低頻率下的一種特殊無線電波。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，作者認為這是推動這種波的關鍵因素之一。木星的磁場是太陽系中最大的，大約是地球磁場的20000倍。

這張木衛三的自然彩色照片是伽利略號宇宙飛船第一次與木星衛星相遇時拍攝。北面是圖片的頂部，太陽從右邊照亮表面。暗區是較老的、坑坑窪窪的區域，而亮區是較年輕的、構造變形的區域。棕灰色是由於岩石材料和冰的混合物造成的。亮點是地質上新近撞擊形成的隕石坑及其噴出物。在這幅圖中可以看到的最好細節大約是13.4公里寬，這張彩色圖片是1996年6月26日世界時間8:46:04開始拍攝。圖片：NASA/JPL

英國南極調查局的理查德·霍恩教授說：合唱波在地球周圍的空間中已經被探測到，但是它們遠不及木星的強大。即使這些波中的一小部分逃離了木衛三附近，它們也能將粒子加速到非常高的能量，並最終在木星磁場中產生非常快的電子。木星的衛星木衛三第一次被加州大學洛杉磯分校的Margaret Kivelson教授和她的團隊發現有磁場，而在木衛三附近，愛荷華大學Don Gurnett教授和他的團隊第一次觀察到強烈等離子波。然而到目前為止，還不清楚這是偶然的，還是這種增加是系統的或重要的。

在地球周圍，合唱波在產生高能「殺手」電子的過程中扮演著重要的角色，這些電子可以破壞宇宙飛船。新的觀測結果提出了一個問題，即他們是否能在木星上做同樣的事情。對木星波的觀測提供了一個獨特的機會來了解與實驗室等離子體相關基本過程，對新能源的探索，以及太陽系中行星周圍的加速和損失過程。在圍繞其他恆星運行的系外行星上也可能發生類似過程，本研究的發現可能有助於通過提供非常重要的觀測約束，來檢測系外行星是否有磁場，以量化波動功率的增加。

博科園-科學科普｜參考期刊文獻 :《Nature Communications》｜研究/來自：亥姆霍茲德國研究中心協會，DOI: 10.1038/s41467-018-05431-x

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