Chorwellen können in Klang umgewandelt werden. Die um die Erde herum klingen wie singende oder zwitschernde Vögel. Jupiter hat stärkere Chorwellen, und jetzt wurde festgestellt, dass sein großer Mond - Ganymed - millionenfach stärkere Chorwellen hat als Jupiters.
Ganymed aus Sicht des Galileo-Raumschiffs. Wissenschaftler haben jetzt herausgefunden, dass der größte Mond des Jupiter Chorwellen wie die Erde hat, aber weitaus mächtiger. Bild über die NASA.
Chorwellen sind elektromagnetische Wellen, die in Schall umgewandelt werden können. Wenn das erledigt ist und wir die Chorwellen um die Erde "hören", klingen sie wie singende oder zwitschernde Vögel. Chorwellen können auch wunderschöne Auroren an den Polen eines Planeten erzeugen. Sie kommen nicht nur auf der Erde vor, sondern auch in der Nähe der Jupitermonde Europa und Ganymed sowie des Saturn. Am 7. August 2018 - wie in einem neuen Peer-Review-Artikel inNaturkommunikation - Die Astronomen äußerten sich überrascht über die Feststellung, dass die Chorwellen um Ganymede, Jupiters größten Mond, a millionenfach intensiver als um Jupiter selbst.
Wie Yuri Shprits vom GFZ / Universität Potsdam, Hauptautor der neuen Studie, in erklärte ScienceDaily:
Es ist eine wirklich überraschende und rätselhafte Beobachtung, die zeigt, dass ein Mond mit einem Magnetfeld die Kraft der Wellen so enorm verstärken kann.
Darstellung von Chorwellen und anderen Arten von Plasmawellen in der Erdmagnetosphäre. Bild über Goddard Space Flight Center / Mary Pat Hrybyk-Keith.
Aus dem neuen Papier:
Das Verständnis von Wellenumgebungen ist entscheidend für das Verständnis, wie Teilchen im Weltraum beschleunigt werden und verloren gehen. Diese Studie zeigt, dass in der Nähe von Europa und Ganymede, die jeweils induzierte und interne Magnetfelder aufweisen, die Chorwellenleistung signifikant erhöht ist. Die beobachteten Verbesserungen sind persistent und übersteigen den Mittelwert der Wellenaktivität für Ganymed um bis zu sechs Größenordnungen. Produzierte Wellen können die Beschleunigung und den Verlust von Partikeln in der Jupiter-Magnetosphäre und anderen astrophysikalischen Objekten stark beeinflussen. Die erzeugten Wellen können die energetische Partikelumgebung signifikant verändern, Partikel auf sehr hohe Energien beschleunigen oder Depletionen der Phasenraumdichte erzeugen. Beobachtungen der Jupiter-Magnetosphäre bieten eine einzigartige Gelegenheit zu beobachten, wie Objekte mit einem internen Magnetfeld mit Partikeln interagieren können, die in Magnetfeldern größerer Objekte eingeschlossen sind.
Während die Choruswellen, auch als Whistler-Mode-Choruswellen bekannt, denen auf der Erde ähnlich sind, sind sie viel stärker - eine Million Mal oder sechs Größenordnungen intensiver als der durchschnittliche Pegel um Jupiter. Laut Professor Richard Horne von der British Antarctic Survey, einem Mitautor der Studie:
Chorwellen wurden im All um die Erde entdeckt, aber sie sind bei weitem nicht so stark wie die Wellen am Jupiter.
Die Magnetosphäre von Ganymed, die auch Chorwellen enthält, die viel intensiver sind als die der Erde. Bild über NASA / ESA / A. Feild (STScI).
Die Studie ergab auch, dass die Chorwellen in der Nähe von Europa etwa 100-mal intensiver sind - das ist viel weniger als Ganymed, aber immer noch signifikant. Diese neuen Ergebnisse basieren auf Daten der alten Galileo-Mission zu Jupiter (1995-2003).
Chorwellen, eine Art Plasmawelle, treten bei sehr niedrigen Frequenzen auf; Sie können Polarlichter (Nordlichter) auf der Erde verursachen und Satelliten durch die Emission energiereicher "Killer" -Elektronen beschädigen. Aber warum sind diejenigen in der Nähe von Ganymed so viel mächtiger? Wissenschaftler glauben, dass dies damit zusammenhängt, dass Ganymed und Europa beide im starken Magnetfeld des Jupiters kreisen, das die Wellen verstärken könnte. Jupiters magnetisches Feld ist 20.000 mal intensiver als die Erde. Nach Horne:
Chorwellen wurden im All um die Erde entdeckt, aber sie sind bei weitem nicht so stark wie die Wellen am Jupiter. Selbst wenn ein kleiner Teil dieser Wellen aus der unmittelbaren Umgebung von Ganymed entweicht, können sie Teilchen auf sehr hohe Energien beschleunigen und letztendlich sehr schnelle Elektronen im Magnetfeld von Jupiter erzeugen.
Ganymed hat auch ein eigenes Magnetfeld und in der Nähe von Ganymed wurden von Don Gurnett und seinem Team an der Universität von Iowa erstmals starke Plasmawellen beobachtet.
Das von Chorwellen erzeugte Nordlicht über Kanada von der Internationalen Raumstation aus gesehen. Bild über die NASA.
Die neuen Erkenntnisse über Ganymedes Chorwellen könnten auch auf Planeten und Monde außerhalb unseres Sonnensystems anwendbar sein und Astronomen helfen, Magnetfelder um Exoplaneten herum zu entdecken. Aus dem Papier:
Statistische Beobachtungen von Wellen, die in dieser Studie vorgestellt wurden, zeigten, dass die Prozesse der Wellenerzeugung, die für die in der Magnetosphäre des Jupiters eingebetteten Jupitermonde beobachtet wurden, universell sind und für andere astrophysikalische Objekte auftreten sollten, z der Exoplaneten und Magnetosphären der Exoplanetenmonde. Die Zunahme der Chorwellenleistung in den Magnetosphären von Exoplaneten kann freie Energie für die Beschleunigung von Elektronen auf ultrarelativistische Energien liefern. Die intensive Synchrotronstrahlung solcher Elektronen kann die Detektion der Magnetosphären solcher Objekte unterstützen.
Fazit: Auf Jupiters größtem Mond Ganymed wurden bereits auf der Erde bekannte Chorwellen gefunden, die viel intensiver sind als anderswo zuvor. Sie können Astronomen auch dabei helfen, Magnetosphären und Magnetfelder auf fernen Exoplaneten zu finden.
Quelle: Starke Whistler-Mode-Wellen, die in der Nähe der Jupitermonde beobachtet werden
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