ยาน Juno พบจานแม่เหล็กของดาวพฤหัสฯ ไม่เรียบ แต่เป็นคลื่นระลอกย่นขณะหมุน

ยาน Juno ของ NASA ที่ศึกษาดาวพฤหัสบดีมาตั้งแต่ปี 2016 เผยข้อมูลใหม่เกี่ยวกับโครงสร้างจานแม่เหล็กรูปวงแหวนของดาวพฤหัสฯ ซึ่งเกิดจากการหมุนรอบตัวเองอย่างรวดเร็วของดาวเคราะห์ ผสมกับวัสดุจากภูเขาไฟบนดวงจันทร์ไอโอ ทีมวิจัยนานาชาตินำโดยนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยซานตง เผยแพร่ผลการศึกษาในวารสาร Science China Earth Sciences ระบุว่าจานแม่เหล็กนี้ไม่ได้เรียบง่ายอย่างที่เคยเข้าใจกัน

ปกติยาน Juno จะตัดผ่านชั้นกระแสไฟฟ้าของจานแม่เหล็กนี้ 2 ครั้งต่อการหมุนรอบตัวเองของดาวพฤหัสฯ หรือทุก 9.9 ชั่วโมง แต่ในช่วงที่เกิดเหตุการณ์เชื่อมต่อสนามแม่เหล็กซ้ำ ยานกลับตัดผ่านชั้นนี้ซ้ำหลายครั้งและตรวจพบสัญญาณแม่เหล็กลักษณะเดียวกันเกือบทุกครั้ง พร้อมพบประจุไฟฟ้าของอิเล็กตรอนและไอออนพุ่งกระจาย ทีมวิจัยวิเคราะห์การวางตัวของชั้นกระแสไฟฟ้าแล้วพบว่ามันไม่ได้ขึ้นลงเฉยๆ แต่เคลื่อนตัวเป็นคลื่นระลอกต่อเนื่องตั้งแต่ไม่กี่นาทีไปจนถึงมากกว่า 1 ชั่วโมง

ทีมวิจัยสรุปว่าจานแม่เหล็กมีจุดเชื่อมต่อสนามแม่เหล็กขนาดเล็กจำนวนมากกระจายอยู่ในช่วงลองจิจูดประมาณ 100 องศา จุดเหล่านี้คอยตัดเส้นสนามแม่เหล็กของจานอย่างต่อเนื่อง และดันชั้นกระแสไฟฟ้าให้เบี่ยงออกจากจุดสมดุล เนื่องจากจานแม่เหล็กของดาวพฤหัสฯ หมุนไปพร้อมกับตัวดาวอย่างรวดเร็ว ทำให้ปรากฏการณ์นี้แตกต่างจากที่พบในหางแม่เหล็กของโลกอย่างชัดเจน โดยบนโลกคลื่นจากจุดเชื่อมต่อสนามแม่เหล็กจะเคลื่อนตัวออกจากจุดกำเนิด ส่วนบนดาวพฤหัสฯ สัญญาณที่พบชี้ว่าชั้นกระแสไฟฟ้าทั้งแผ่นหมุนไปพร้อมกับระลอกคลื่นในตัว

ผลการศึกษานี้มีความสำคัญเพราะชั้นกระแสไฟฟ้าที่เป็นระลอกคลื่นอาจส่งผลต่อการเร่งความเร็วและการเคลื่อนย้ายอนุภาคจากภูเขาไฟของไอโอ ซึ่งอาจทำให้ความเชื่อมโยงระหว่างชั้นบรรยากาศไอโอโนสเฟียร์ของดาวพฤหัสฯ กับจานแม่เหล็กมีความซับซ้อนมากขึ้นกว่าที่เคยคิด โดยรวมแล้วผลวิเคราะห์ชี้ว่าจานแม่เหล็กของดาวพฤหัสฯ ไม่ใช่แผ่นหมุนธรรมดา แต่เป็นสภาพแวดล้อมที่มีโครงสร้างซับซ้อนและเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา

ยาน Juno กำลังปฏิบัติภารกิจส่วนต่อขยายซึ่งมีกำหนดสิ้นสุดในเดือนกันยายน 2028 โดยยังเดินหน้าศึกษาดาวพฤหัสบดีต่อเนื่องจากผลงานของยาน Galileo ของ NASA ซึ่งเป็นยานสำรวจเพียงลำเดียวก่อนหน้านี้ที่มุ่งศึกษาดาวพฤหัสบดีโดยเฉพาะ