Ugrás a tartalomra

A Wigner FK kutatója óriás mágneses örvényeket fedezett fel a Szaturnusz mágneses terében

Hírek

Németh Zoltánnak, az ELKH Wigner Fizikai Kutatóközpont (Wigner FK) kutatójának a Royal Astronomical Society Monthly Notices című folyóiratában megjelent cikke teljesen új megvilágításba helyezi az óriásbolygók magnetoszférájának szerkezetéről szóló ismereteinket.  

Amikor az óriásbolygók erős mágneses tere kölcsönhatásba lép a napszéllel, vagyis a Napból folyamatosan kifelé fújó töltött részecskeáramlattal, egy hatalmas mágnesezett térrészt alakít ki, amelybe a napszél nem képes behatolni. Ez a struktúra olyan óriási, hogy ha például a Jupiter magnetoszférája látható lenne, az lenne a leglátványosabb jelenség Földünk egén, olyannyira, hogy még a Nap is eltörpülne mellette. 

A tudósok korábban úgy gondolták, hogy az óriásbolygók magnetoszférája két lényegesen eltérő részből áll. Az egyik a bolygó egyenlítőjének közelében helyezkedik el, ahol az erővonalak zártak – vagyis az egy adott szélességi körről kiinduló erővonalak egy ívet leírva visszatérnek a bolygó felszínére a másik a félteke hasonló szélességi körének szomszédságában. Ezek a zárt erővonalak a bolygó körül keringenek. A sarkok közelében azonban nyílt erővonalak találhatók, amelyeknek csak az egyik vége csatlakozik a bolygóhoz, a pólussapkák tartományában. Innen kiindulva az erővonalak az éjszakai oldal felé fordulnak, ahol együtt hosszú csóvát alakítanak ki. 

Németh Zoltán most megjelent tanulmányából kiderül, hogy az óriásbolygók magnetoszférájában létezhet egy harmadik típusú tartomány is, amelyben az erővonalak ugyan zártak, hiszen mindkét végük csatlakozik a bolygó felszínéhez, de nem forognak együtt azzal. Ezeknek az erővonalaknak a középső pontjai a csóvában vannak lehorgonyozva, így nem kerülik meg a bolygót. Mivel eközben a bolygó felszínéhez rögzülő talppontok viszont együtt forognak a bolygóval, az ebben a tartományban található erővonalak hatalmas örvényekbe, úgynevezett vortexekbe tekerednek. Az itt található igen ritka, vezető anyag (plazma) ahelyett, hogy a bolygó körül keringene, szintén a csóvában végez örvénylő mozgást. 

A Cassini űrszonda mérési adatainak elemzése azt mutatja, hogy a Szaturnusz magnetoszférájában valóban létrejön ez az örvénylő mozgás, a Szaturnusz mágneses erővonalainak egy része óriás mágneses örvényekbe tömörül. Az új modell a Szaturnusz-magnetoszféra sok eddig érthetetlen vagy nehezen érthető tulajdonságát képes megmagyarázni. 

Publikáció: 

Zoltan Nemeth: Closed field line vortices in planetary magnetospheres. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Volume 519, Issue 4, March 2023, Pages 5536–5542, Doi: 10.1093/mnras/stad030