علماء يحددون موجات دوامة عملاقة على حافة الغلاف المغناطيسي لكوكب المشتري

وجد فريق من العلماء أن مركبة الفضاء جونو التابعة لناسا والتي تدور حول كوكب المشتري، كثيرا ما تصادف موجات دوامة عملاقة على الحدود بين الرياح الشمسية والغلاف المغناطيسي للكوكب.

وتعد الموجات عملية مهمة لنقل الطاقة والكتلة من الرياح الشمسية، وهي تيار من الجسيمات المشحونة المنبعثة من الشمس، إلى بيئات الفضاء الكوكبية.

ولاحظ الفريق، بقيادة جيك مونتغمري، طالب الدكتوراه في برنامج فيزياء الفضاء المشترك بين معهد الأبحاث الجنوبي الغربي (SwRI) وجامعة تكساس في سان أنطونيو (UTSA)، أن هذه الظواهر تحدث عندما يتشكل اختلاف كبير في السرعة عبر الحدود بين منطقتين في الفضاء. وهذا يمكن أن يخلق موجة دوامة، أو زوبعة، في الواجهة التي تفصل بين المجال المغناطيسي للكوكب والرياح الشمسية، والمعروفة باسم الفاصل المغناطيسي (magnetopause)، وهي دليل على عدم استقرار وجات "كلفن هلمهولتز".

وموجات "كلفن هلمهولتز" هذه غير مرئية للعين المجردة ولكن يمكن اكتشافها من خلال ملاحظات البلازما والمجالات المغناطيسية في الفضاء.

والبلازما، هي حالة أساسية من المادة تتكون من جسيمات مشحونة وأيونات وإلكترونات، وهي موجودة في كل مكان في الكون.

وأضح مونتغمري: "عدم استقرار كلفن هيلمهولتز هو عملية فيزيائية أساسية تحدث عندما تتفاعل الرياح الشمسية والنجمية مع الحقول المغناطيسية الكوكبية عبر نظامنا الشمسي وفي جميع أنحاء الكون. ولاحظت مركبة جونو هذه الموجات خلال العديد من مداراتها، وقدمت دليلا قاطعا على أن عدم استقرار كلفن هيلمهولتز يلعب دورا نشطا في التفاعل بين الرياح الشمسية والمشتري".

SwRI team identifies giant swirling waves at the edge of Jupiter’s magnetospherehttps://t.co/NIblUtctyH

— Southwest Research Institute (@SwRI) July 17, 2023

وقال الدكتور روبرت إيبرت، عالم فريق العمل في معهد الأبحاث الجنوبي الغربي والذي يعمل أيضا كأستاذ مساعد في جامعة تكساس في سان أنطونيو: "لقد أتاح الوقت الطويل لجونو بالقرب من الفاصل المغناطيسي لكوكب المشتري ملاحظات تفصيلية لظواهر مثل عدم استقرار كيلفن هيلمهولتز في هذه المنطقة. وهذا التفاعل مع الرياح الشمسية مهم لأنه يمكن أن ينقل البلازما والطاقة عبر الإيقاف المغناطيسي، إلى الغلاف المغناطيسي لكوكب المشتري، ما يؤدي إلى النشاط داخل هذا النظام".