NASA впервые подтвердило механизм рождения космических лучей на примере Юпитера
Учёные получили одно из самых убедительных подтверждений механизма, который может лежать в основе образования космических лучей — одних из самых загадочных частиц во Вселенной. Помогли в этом данные космического аппарата NASA Juno, работающего на орбите Юпитера.
Космические лучи были открыты более века назад, однако вопрос об их происхождении до сих пор остаётся предметом активных исследований. Эти высокоэнергетические частицы рождаются в различных астрофизических процессах — например, при взрывах сверхновых или во время мощных вспышек на Солнце. Попадая к Земле, солнечные космические лучи способны вызывать космическую погоду, влияющую на работу спутников, систем связи и энергетической инфраструктуры.
Ранее миссии NASA MMS и THEMIS обнаружили, что возле Земли существует область (foreshock), где частицы солнечного ветра впервые сталкиваются с магнитным полем планеты. В этой зоне электроны могут получать огромные энергии. Учёные предполагали, что аналогичный механизм действует и в других уголках Вселенной, однако прямых доказательств не существовало.
Иллюстрация: Ben C. Smith, Johns Hopkins Applied Physics LaboratoryТеперь такие доказательства удалось получить благодаря наблюдениям Юпитера. Во время пролётов через форшок крупнейшей планеты Солнечной системы аппарат Juno зарегистрировал электроны, движущиеся почти со скоростью света. Причём их энергия оказалась значительно выше, чем у аналогичных частиц возле Земли.
Исследователи объясняют это масштабами самой системы. Перед магнитосферой Юпитера формируется гигантская ударная волна (bow shock), возникающая при взаимодействии мощного магнитного поля планеты с потоком заряженных частиц солнечного ветра. Чем больше такая структура, тем эффективнее она способна разгонять частицы.
Особенно важным оказалось то, что обнаруженная зависимость совпала с характеристиками космических лучей, которые приходят от остатков сверхновых в нашей галактике. Это указывает на универсальность процесса: тот же механизм, который работает возле планет Солнечной системы, вероятно, отвечает и за ускорение частиц в гораздо более экстремальных космических объектах.
Авторы работы считают, что результаты помогают связать локальные наблюдения в Солнечной системе с процессами галактического масштаба. Юпитер в данном случае выступил своеобразной лабораторией, позволившей проверить теорию, которую раньше можно было лишь косвенно оценивать по далёким астрофизическим источникам.
© iXBT
