Eine von der University of Iowa geleitete Studie in Nature Communications berichtet, dass Jupiter den Sonnenwind mit Plasmawellen mehrerer Frequenzen und Shocklets abbremst – anders als die einfachere Bugstoßwelle der Erde.
Die NASA-Sonde Juno hat die bislang detailliertesten Beobachtungen von Jupiters Bugstoßwelle geliefert, der unsichtbaren Grenze, an der der Sonnenwind auf die Magnetosphäre des Riesenplaneten trifft. Das geht aus einer von der University of Iowa geleiteten Studie hervor. Die Arbeit mit dem Titel „Plasma wave observations from Juno spacecraft at the Jovian bow shock“ erschien am 31. Juli online in Nature Communications und stützt sich auf Messungen, die Juno im Dezember 2024 gesammelt hat. Juno umkreist Jupiter seit Juli 2016; ein wichtiger Teil der Analyse stammt vom Instrument Juno Waves, das von Physikern der University of Iowa entwickelt und gebaut wurde.
Das Team berichtet, dass Jupiter Plasmawellen mit mehreren Frequenzen, sogenannten Harmonischen, nutzt, um einfallende Sonnenteilchen abzubremsen und aufzuheizen, während die Bugstoßwelle der Erde vor allem Wellen um eine einzelne Frequenz verwendet. „Jupiter hat seinen eigenen Weg gefunden, mit dem Sonnenwind umzugehen, nämlich über stärkere Plasmawellen mit reicheren harmonischen Strukturen“, sagte Jayasri Joseph, die korrespondierende Autorin der Studie; mehrere Frequenzen könnten mehr Teilchen aufheizen und abbremsen. Die Forschenden fanden außerdem kleinere Stoßstrukturen, sogenannte Shocklets, die den Sonnenwind schon vor Jupiters Hauptbugstoßwelle abbremsen – ein zusätzlicher Schritt, den die Erde in der Regel nicht braucht. Co-Autor Bill Kurth erklärte, die Erde brauche diese Schritte nicht, weil der Einfluss des Sonnenwinds dort nicht so stark sei.
Die Autoren betonen, die Ergebnisse seien über Jupiter hinaus relevant, da die physikalischen Prozesse, die Strömungsenergie in Wärme und energiereiche Teilchen umwandeln, auch in weitaus stärkeren Stoßwellen wirken, etwa um Supernova-Überreste. Joseph bezeichnete Jupiters Bugstoßwelle als nahes natürliches Labor, um zu untersuchen, wie die Natur diese Umwandlung vollzieht. Frühere Raumsonden hatten Bugstoßwellen an den äußeren Planeten nachgewiesen, ihnen fehlten aber die Messungen, um die detaillierte Struktur der beteiligten Plasmawellen aufzulösen. Die Ergebnisse wurden von der University of Iowa mitgeteilt und von ScienceDaily weiterverbreitet; sie stammen aus der Analyse eines einzelnen Forschungsteams und wurden im hier gesichteten Material nicht unabhängig repliziert.
