Юпитер — самый сильный ускоритель частиц в Солнечной системе, разгоняющий заряженные частицы практически до скорости света. И, согласно трем недавним исследованиям, причиной этого частично является уникальное взаимодействие между Юпитером и его спутником Ио.
— Ио играет ключевую роль в ускорении частиц Юпитера, — сказал Джордж Кларк, космический физик из Лаборатории прикладной физики Джона Хопкинса (APL) в Лореле, штат Мэриленд.
Ио прославился тем, что является самым вулканическим объектом в солнечной системе с сотнями действующих вулканов. Оказывается, эти вулканы также делают Юпитер мощным ускорителем.
Часть материала, извергаемого вулканами, в конечном итоге образует очень тонкую атмосферу вокруг Ио, называемую экзосферой. Поскольку эти атмосферные частицы взаимодействуют со скоплением электронов, протонов и ионов (заряженных молекул), окружающих Юпитер, они тоже становятся заряженными и затем захватываются спиралями вокруг силовых линий магнитного поля Юпитера. Это создает электрическую цепь между Ио и Юпитером, простирающуюся более чем на 260 тысяч миль, а также взрывающую частицы со скоростью до миллионов миль в час.
Сначала ученые полагали, что между Юпитером и Ио ускоряются в основном электроны, и не без оснований. Когда частицы Ио захватывают вращающееся магнитное поле Юпитера, они утяжеляют его. Поскольку магнитное поле пытается ускорить материал и двигаться одновременно с вращением Юпитера, «оно генерирует волны, которые распространяются вдоль силовых линий магнитного поля обратно к Юпитеру».
Генерируемые волны называются альфвеновскими волнами. Они похожи на рябь силовой линии магнитного поля. И они могут ускорять частицы, но в основном электроны, а не протоны или ионы.
Полное исследование спутника Юпитера доступно на официальном сайте APL.
