Nieuwe analyses van gegevens van de NASA-sonde Juno tonen aan dat de magnetodisk van Jupiter geen gladde schijf is, maar een rimpelende, golfachtige structuur die meedraait met de planeet.
Wetenschappers hadden de magnetodisk van Jupiter decennialang beschouwd als een relatief gladde, ringvormige stroomplaat. Volgens de gangbare modellen bewog deze schijf simpelweg op en neer terwijl de gekantelde magnetische as van de planeet elke tien uur een volledige omwenteling maakte. Echter, een internationaal onderzoeksteam onder leiding van de Shandong University heeft aangetoond dat de realiteit tijdens actieve perioden veel turbulenter is.
Ontdekking van een 'gekreukelde' structuur
In een studie gepubliceerd in Science China Earth Sciences beschrijven onderzoekers, waaronder Ruilong Guo van de Shandong University, hoe de magnetodisk tijdens actieve fasen verandert in een golvende structuur. Deze transformatie wordt veroorzaakt door zogenaamde magnetische reconnectie op talloze kleine locaties verspreid over de schijf.
Normaal gesproken zou de Juno-sonde, die dicht bij het equatoriale vlak van de magnetodisk vliegt, de stroomplaat slechts twee keer per rotatie van de planeet kruisen. Tijdens de geanalyseerde reconnectie-events gebeurde dit echter herhaaldelijk. Zo meldt brightsurf.com dat de sonde in één specifiek geval vier keer binnen tien minuten de stroomplaat kruiste. Bijna elke oversteek vertoonde een duidelijk magnetisch signaal van reconnectie, vergezeld door uitbarstingen van energierijke ionen en elektronen.
Mechanisme en rotatie
De analyse van de oriëntatie van de stroomplaat wijst uit dat deze niet simpelweg klappert, maar golft in een kink-achtige beweging. Deze individuele rimpelingen kunnen variëren in duur van enkele minuten tot meer dan een uur. Volgens berichtgeving van universetoday.com beslaan deze reconnectiepunten een gebied van ongeveer 100 graden lengte. Deze sites breken voortdurend de magnetische veldlijnen van de schijf, waardoor de stroomplaat uit zijn evenwichtspositie wordt geduwd.
Een cruciaal verschil met andere planetaire systemen is de rotatie. Terwijl bij de aarde een 'kink-golf' zich wegbeweegt van de reconnectieplaats, wordt de gehele rimpelende schijf bij Jupiter door de snelle rotatie van de planeet meegevoerd. Dit heeft mogelijk grote gevolgen voor de versnelling en het transport van vulkanische deeltjes afkomstig van de maan Io.
Bredere context van de magnetosfeer
De magnetodisk wordt gevoed door plasma dat wordt uitgestoten door de vulkanische maan Io en wordt uitgerekt door de snelle rotatie van de gasreus. De enorme omvang van deze magnetosfeer is zo groot dat deze, indien zichtbaar in radiogolven vanaf de aarde, groter zou lijken dan de volle maan, aldus scienmag.com.
Naast de ontdekkingen in de magnetodisk heeft Juno ook nieuwe inzichten opgeleverd over de interactie van Jupiter met de zonnewind. Zo rapporteerde thebrighterside.news dat de 'boegschok' van Jupiter energie van de zonnewind omzet in de opwarming van deeltjes via plasma-golfharmonieken. Aanvullende data, zoals beschreven door neoteo.com, wijzen op magnetische structuren die elke 8,3 seconden terugkeren, wat suggereert dat de schokgolf van de planeet zich voortdurend afbreekt en opnieuw vormt.
Deze reeks ontdekkingen benadrukt de complexiteit van de grootste magnetosfeer in ons zonnestelsel, waarbij instabiliteiten en magnetische reconnectie een centrale rol spelen in het behoud van het energetische evenwicht rond de planeet.