新研究发现：木卫三附近波强是平均水平的100倍

拂晓时，附近营火噼噼啪啪地响着，鸟儿在啄食。这种波因此被称为合唱波，它们造成了北极光，但也造成了高能“杀手”电子，这些电子可以破坏航天器。在最近发表在《自然通讯》(Nature Communications)上的一项研究中，作者描述了围绕太阳系其他行星的异常合唱波。由GFZ的Yuri Shprits和波茨坦大学领导的科学家们报告表明：在木星卫星木卫三（Ganymede）附近，合唱波的强度是这些行星周围平均水平的100倍，而在靠近木卫二的地方，这种强度是它们的100倍。这是伽利略号飞船对木星波动环境系统研究得出的新结果。

博科园-科学科普：这项研究的主要作者，同样隶属于加州大学洛杉矶分校的GFZ/波茨坦大学的Yuri Shprits教授说：这是一个非常令人惊讶和困惑的发现，一个有磁场的卫星可以在波的力量中产生如此巨大强度。合唱波是发生在极低频率下的一种特殊无线电波。与地球不同的是，木卫三和木卫二在木星巨大磁场的内部轨道运行，作者认为这是推动这种波的关键因素之一。木星的磁场是太阳系中最大的，大约是地球磁场的20000倍。

这张木卫三的自然彩色照片是伽利略号宇宙飞船第一次与木星卫星相遇时拍摄。北面是图片的顶部，太阳从右边照亮表面。暗区是较老的、坑坑洼洼的区域，而亮区是较年轻的、构造变形的区域。棕灰色是由于岩石材料和冰的混合物造成的。亮点是地质上新近撞击形成的陨石坑及其喷出物。在这幅图中可以看到的最好细节大约是13.4公里宽，这张彩色图片是1996年6月26日世界时间8:46:04开始拍摄。图片：NASA/JPL

英国南极调查局的理查德·霍恩教授说：合唱波在地球周围的空间中已经被探测到，但是它们远不及木星的强大。即使这些波中的一小部分逃离了木卫三附近，它们也能将粒子加速到非常高的能量，并最终在木星磁场中产生非常快的电子。木星的卫星木卫三第一次被加州大学洛杉矶分校的Margaret Kivelson教授和她的团队发现有磁场，而在木卫三附近，爱荷华大学Don Gurnett教授和他的团队第一次观察到强烈等离子波。然而到目前为止，还不清楚这是偶然的，还是这种增加是系统的或重要的。

在地球周围，合唱波在产生高能“杀手”电子的过程中扮演着重要的角色，这些电子可以破坏宇宙飞船。新的观测结果提出了一个问题，即他们是否能在木星上做同样的事情。对木星波的观测提供了一个独特的机会来了解与实验室等离子体相关基本过程，对新能源的探索，以及太阳系中行星周围的加速和损失过程。在围绕其他恒星运行的系外行星上也可能发生类似过程，本研究的发现可能有助于通过提供非常重要的观测约束，来检测系外行星是否有磁场，以量化波动功率的增加。

博科园-科学科普｜参考期刊文献 :《Nature Communications》｜研究/来自：亥姆霍兹德国研究中心协会，DOI: 10.1038/s41467-018-05431-x

博科园-传递宇宙科学之美