На Юпітері зафіксували джерело радіосигналу: що це може бути?

Прилади міжпланетного зонда "Юнона", який досліджує Юпітер, зафіксували близький сигнал на частоті близько 6,5 МГц, що перебуває в діапазоні високочастотних радіохвиль. На Землі їх використовують для іоносферного зв'язку і загоризонтної радіолокації, але на орбіті Юпітера їх джерело — природного походження.

Аналогічні сигнали відомі здавна: вони називаються декаметровими радіосплесками (decametric radio emission). Однак вперше космічний апарат зафіксував їх у безпосередній близькості від місця виникнення. Фактично зонд пролетів через джерело радіосплеску, яке знаходится неподалік Ганімеда, найбільшого супутника Юпітера.

Датчики "Юнони" спостерігали феномен близько п'яти секунд, а потім він злився з фоновим випромінюванням. З огляду на швидкість руху зонда – приблизно 50 км/с – можна зробити висновок, що зона, де генерується сигнал, має близько 250 км у поперечнику.

Про унікальне спостереження міжнародна команда дослідників повідомила деякий час по тому. Оригінальна публікація була розміщена в рецензованому журналі Geophysical Research Letters. Увагу громадськості вона привернула після телепередачі на каналі KTVX, де виступив представник NASA у штаті Юта Патрік Віггінс (Patrick Wiggins).

Щоправда, журналісти чомусь зарахували сигнал на орбіті Юпітера (6,5-6,6 МГц) до діапазонів FM (65-108 МГц) і Wi-Fi (2,4 Ггц або 5,1-5,8 Ггц). Можливо, порівняння було здійснене з метою показати, що радіохвилі належать до діапазону, який використовують у зв'язку на Землі, а декаметрові приймачі більшості не відомі.

Розповідаючи глядачам про зафіксовані апаратом "Юнона" радіосигнали, Патрік зазначив, що його походження є природним. Такі радіосплески виникають унаслідок циклотронної мазерної нестійкості (CMI, cyclotron maser instability). Суть цього ефекту полягає в посиленні вільними електронами радіохвиль. Відбувається це, якщо частота коливань електронів у плазмі істотно нижче, ніж їх циклотронна частота. Тоді може стати помітним випадковий сигнал, який виник у хмарі заряджених часток.

Радіосплески формуються в тих ділянках магнітосфери Юпітера, де вона тісно взаємодіє з магнітним полем Ганімеда. Захоплені магнітними лініями електрони можуть не тільки породжувати радіохвилі. Ще один ефект, який вдалося спостерігати "Юноні", — рентгенівське полярне сяйво в атмосфері юпітеріанського місяця.

Запущений у 2011 році апарат "Юнона" вивчає гравітацію і магнітне поле Юпітера, його атмосферу і внутрішню будову. Його вивели на орбіту газового гіганта у 2016 році. І він вже щонайменше змусив вчених серйозно переглянути теорію виникнення полярного сяйва на цій планеті. Завдання зонда — вивчення хімічного складу планети, зокрема, наявності на ній кисню і компонентів води. "Юнона" стартувала з Землі в серпні 2011 року. Місія обійшовся NASA в 1,13 млрд дол.

Основні завдання місії були успішно виконані, а у 2021 році зонд займеться дослідженням галілеєвих супутників.