&bala; Física 18, S87
Uma espaçonave observa um novo modo de oscilação no plasma de baixa densidade.
A investigação espacial Juno passou os últimos nove anos observando Júpiter e suas luas. À medida que a missão da espaçonave chega ao fim, a precessão de sua órbita fez com que sua abordagem mais próxima do gigante do gás mudasse em direção ao Pólo Norte, permitindo descobrir uma surpresa: um padrão incomum de ondas plasmáticas na magnetosfera do planeta. Agora, Robert Lysak, da Universidade de Minnesota, e seus colegas descrevem essas ondas e propõem um mecanismo para gerá -las (1). Sua teoria oferece um novo componente a ser incluído nos modelos de magnetosfera planetária e abre um novo regime de plasma para promover uma exploração adicional.
De acordo com a física do plasma de livros didáticos, as ondas coletivas de elétrons em um plasma chamado ondas de Langmuir tendem a oscilar paralelas às linhas de campo magnético em uma chamada frequência plasmática muito maior que a frequência angular dos íons em torno dessas linhas de campo, sua girofrequência. Enquanto isso, os íons tendem a oscilar perpendicularmente a linhas de campo magnético como ondas de Alfvén, com um limite de frequência superior correspondente à girofrequência do íons. As ondas detectadas por Juno, no entanto, se afastaram daquele paradigma: a frequência das ondas Alfven estendida apenas à frequência plasmática, que period menor que a girrofrequência do íon. E a frequência das ondas nunca excedeu a frequência plasmática.
Para explicar as ondas observadas, Lysak e seus colegas analisaram a relação entre o número de frequência e onda das ondas no plasma altamente magnetizado e de baixa densidade da magnetosfera de Júpiter e descreveu um cenário em que as ondas de Alfvén transitavam para o onda de Langmuir em grandes números de ondas. Esse comportamento pode ser estimulado por feixes de elétrons para propagação ascendentes, com energias de 1 keV a 2 MeV. Juno observou pela primeira vez tais vigas nas regiões polares do norte de Júpiter em 2016.
Os pesquisadores dizem que esse cenário deve interessar os astrônomos que estudam estrelas magnetizadas e exoplanetas que possuem campos magnéticos intrínsecos.
–Rachel Berkowitz
Rachel Berkowitz é uma editora correspondente para Revista de Física com sede em Vancouver, Canadá.
Referências
- RL Lysak et al.“Novo regime de plasma nas zonas aurorais de Júpiter”. Phys. Rev. Lett. 135035201 (2025).
