Een studie onder leiding van J. Joseph, verbonden aan University of Iowa, meldt dat Juno bij twee passages langs Jupiters boegschok verschillende plasmagolven mat. Tijdens de passage op 11 december 2024 registreerde de sonde ionakoestische harmonischen en magnetische structuren die ongeveer elke 8,3 seconden terugkeerden. De studie verscheen op 31 juli 2026 in Nature Communications.
Juno passeerde de boegschok tweemaal in december 2024
Juno kruiste de boegschok op 10 december rond 17.25 uur UT, op weg naar buiten vanuit Jupiters magnetosfeer, en op 11 december rond 03.05 uur UT, op de terugweg. Beide passages vonden plaats aan de avondzijde van de planeet, op ongeveer 81,44 Jupiterstralen afstand. De magnetische breedtegraad was respectievelijk ongeveer 61,5 en 59,7 graden zuiderbreedte.
De boegschok is de grens waar de zonnewind sterk afremt wanneer die het magnetische gebied rond Jupiter ontmoet. Daarbij wordt de bewegingsenergie van het plasma vooral omgezet in warmte via processen waarbij de deeltjes niet met elkaar botsen.
Ionakoestische harmonischen en een magnetisch patroon van 8,3 seconden
Bij de passage van 11 december mat Juno’s Waves-instrument in het voorste deel van de schok ionakoestische golven met pieken op 5.610, 11.130 en 16.680 Hz. Zulke golven zijn trillingen in het plasma, het mengsel van geladen deeltjes waaruit de zonnewind bestaat. De maximale gemeten elektrische veldsterkte bij deze waarneming was ongeveer ±0,015 V/m.
De studie beschrijft ook electron cyclotron drift instability-golven, elektrostatische solitaire golven, Langmuirgolven en electron Bernstein-golven. Bij de passage op 11 december registreerde Juno in de schokzone rond 03.06.06,780 uur UT ongeveer 18 spectrale pieken, met tussenruimten van circa 300 Hz. De elektrische veldsterkte liep daar op tot ongeveer 0,06 V/m.
| Waargenomen verschijnsel | Meting | Context |
| Ionakoestische harmonischen | 5.610, 11.130 en 16.680 Hz; maximale veldsterkte circa ±0,015 V/m | Schokvoet, passage op 11 december 2024 |
| Electron cyclotron drift instability-golven | Ongeveer 18 pieken, circa 300 Hz uit elkaar; maximale veldsterkte circa 0,06 V/m | Schokzone rond 03.06.06,780 uur UT op 11 december |
| Elektrostatische solitaire golven | Levensduur circa 0,2 ms; veldsterkte enkele tientallen mV/m | Waargenomen bij de onderzochte passages |
| Magnetische structuren | Herhaling ongeveer elke 8,3 seconden | Inkomende passage op 11 december 2024 |
De studie noemt de harmonische ionakoestische structuren de eerste directe waarneming van zulke structuren bij een planetaire boegschok. Juno’s elektrische veld werd met één sonde gemeten; daardoor konden de onderzoekers de polarisatie en fasesnelheid van de golven niet bepalen.
Wat het magnetische patroon kan betekenen
De magnetische structuren keerden tijdens de inkomende passage van 11 december ongeveer elke 8,3 seconden terug. De onderzoekers beschouwen zelfhervorming van de schok als de waarschijnlijkste verklaring: bij dat proces bouwt de schokstructuur zich periodiek opnieuw op.
Juno’s JADE-instrument mat ionen eens per 120 seconden. Dat interval is veel langer dan de waargenomen herhalingstijd en liet geen directe bevestiging toe van ionreflectie op de schaal van ongeveer acht seconden. De terugkerende magnetische structuur is waargenomen; de verklaring ervoor blijft een interpretatie.
Hoe Jupiters boegschok met de zonnewind wisselwerkt
Juno’s Waves-instrument nam elektrische velden in korte meetreeksen op met een bemonsteringsfrequentie van 50 kHz en een meetcyclus van 12,5 procent. Het MAG-instrument registreerde het magnetische veld nabij de schok met maximaal 8 Hz, meestal met 1 Hz. Die instrumenten brachten verschillende golven en magnetische patronen in beeld, maar de schattingen van het vermogen dat de golven afvoeren zijn kwalitatief. De instrumenten waren niet ontworpen om die energieoverdracht kwantitatief te meten.
