Sao Mộc có từ trường cực mạnh mạnh hơn 20.000 lần so với Trái đất. Nhưng các cơ chế cung cấp năng lượng cho các hạt này giống nhau cho cả hai hành tinh? Nghiên cứu mới cho thấy các từ trường của Sao Mộc và Trái Đất có thể có nhiều điểm chung hơn so với suy nghĩ trước đây
Như đã được báo cáo trước đây trên Tạp chí Vũ trụ, có một nguồn khả dĩ cho từ trường vũ trụ nam tính có thể cung cấp năng lượng cho các proton và electron trong Thắt lưng Trái đất Van Allen. Việc phát hiện ra rằng các hợp âm tần số thấp, sóng xung lan qua bầu khí quyển phía trên phát triển thành các sóng có thể tương tác với các hạt tích điện có ý nghĩa quan trọng trong việc giúp giải quyết cuộc tranh luận 40 năm về việc các sóng này đến từ đâu. Bây giờ, bản chất của các hạt năng lượng cao của Sao Mộc bị mắc kẹt trong từ trường mạnh của nó đã được đưa vào câu hỏi.
Tàu vũ trụ Galileo (hình) đo hoạt động sóng vô tuyến bên trong từ quyển khi nó quay quanh người khổng lồ khí trong hơn tám năm. Theo sự hợp tác khoa học bao gồm các nhà nghiên cứu tại Khảo sát Nam Cực của Anh (BAS), Đại học California, Los Angeles (UCLA) và Đại học Iowa (UI), sóng vô tuyến tần số thấp tương tự có thể chịu trách nhiệm cho năng lượng điện tử ở vùng cao Jovian đai hạt năng lượng như trong Thắt lưng Van Allen trên mặt đất.
Mặc dù thông tin chi tiết về nguồn gốc của điệp khúc Sóng Trái đất rất sơ sài (chúng ta biết rằng chúng bắt nguồn từ bên ngoài các plasma xung quanh Trái đất và phát triển thành sóng vô tuyến. từ các tương tác giữa mặt trăng Io và từ trường Jovian.
“Trên Sao Mộc, sóng được cung cấp năng lượng từ núi lửa trên mặt trăng Io, kết hợp với vòng quay nhanh của hành tinh - cứ sau 10 giờ một lần. Khí núi lửa bị ion hóa và văng ra khỏi hành tinh bằng lực ly tâm. Vật liệu này được thay thế bằng dòng các hạt bên trong kích thích các sóng lần lượt tăng tốc các electron.Bác sĩ - Tiến sĩ Richard Horne, tác giả chính của nghiên cứu, Khảo sát Nam Cực của Anh (BAS).
Sự tương tác của các mặt trăng Sao Mộc với bầu khí quyển của nó được nêu bật khi phân tích mô hình của các vùng cực quang trên hành tinh. Vì từ trường rất mạnh trên Sao Mộc, các vùng phát xạ sáng lớn có thể được nhìn thấy trong các bước sóng UV (hình trên). Đây là sự phát xạ từ các màn hình cực quang khổng lồ khi các hạt có năng lượng cao đi xuống từ thông và tương tác với bầu khí quyển Sao Mộc (tương tự như màn hình cực quang của Earth, chỉ lớn hơn nhiều). Có một số mô hình kỳ lạ trong vương miện cực quang Hồi giáo - dấu chân của người Hồi giáo của các mặt trăng Jovian, Io, Ganymede và Europa. Các mặt trăng phát ra các hạt được dẫn xuống Sao Mộc bằng từ trường khí khổng lồ. Những dấu chân này xuất hiện dưới dạng những đốm nhỏ ở vùng cực Jovian, quay cùng với các mặt trăng khi chúng đi qua từ quyển.
Cho đến nay, ảnh hưởng mạnh nhất đến từ trường của Sao Mộc, Io liên tục phun trào với vật chất, bắn nó qua từ trường Jovian. Nhờ dữ liệu Galileo, nó xuất hiện mặt trăng quay nhanh này tạo ra sóng vô tuyến tần số thấp, điều khiển các hạt năng lượng cao bị mắc kẹt trong plasmasphere Jupiter thông qua các tương tác hạt sóng.
“Trong hơn 30 năm, người ta đã nghĩ rằng các electron được gia tốc là kết quả của việc vận chuyển tới Sao Mộc, nhưng bây giờ chúng tôi cho thấy rằng gia tốc sóng cộng hưởng con quay là một bước rất quan trọng để hoạt động trong buổi hòa nhạc. - Tiến sĩ Horne
Những kết quả này sẽ có tác động rất lớn đến dự báo thời tiết không gian. Khi Mặt trời nổ ra trong thời gian hoạt động của mặt trời tăng cao (tức là trong thời gian tối đa mặt trời,), phản ứng của Plasmasphere Trái đất rất quan trọng để hiểu được số lượng các hạt năng lượng cao có thể ảnh hưởng đến các sứ mệnh không gian, gây tổn hại cho các phi hành gia. Nhìn vào từ trường khổng lồ Sao Mộc sẽ giúp hiểu biết về từ trường của chúng ta, hy vọng cải thiện dự đoán bão mặt trời.
Nguồn: Khảo sát Nam Cực của Anh
