NASA朱诺号宇宙飞船在木星磁层边缘遭遇巨型漩涡波

开尔文-赫尔姆霍兹不稳定性产生的波在太阳系中传递能量。由美国西南研究院（SwRI）和德克萨斯大学圣安东尼奥分校（UTSA）领导的一个研究小组发现，美国国家航空航天局（NASA）环绕木星运行的朱诺号（Juno）宇宙飞船经常在太阳风和木星磁层的交界处遇到巨大的漩涡波。漩涡波是太阳风（太阳发射的带电粒子流）向行星空间环境传递能量和质量的重要过程。

UTSA和SwRI联合空间物理学项目的博士生杰克-蒙哥马利（Jake Montgomery）指出，当两个空间区域之间的边界形成巨大的速度差时，就会出现这些现象。这会在行星磁场和太阳风的分界面（即磁绝点）上形成漩涡。肉眼无法看到这些开尔文-赫尔姆霍兹波，但可以通过仪器观测太空中的等离子体和磁场探测到。等离子体是由带电粒子、离子和电子组成的物质的基本状态，在宇宙中无处不在。

由 SwRI 领导的研究小组在木星磁层与充斥行星际空间的太阳风之间的边界发现了间歇性的开尔文-赫尔姆霍兹不稳定性证据，即巨大的漩涡波，大学大气研究公司的科学家们在 2017 年的 GRL 论文中对其进行了模拟。资料来源：UCAR/Zhang, et.al.

蒙哥马利说："开尔文-赫尔姆霍兹不稳定性是太阳风和恒星风与太阳系乃至整个宇宙的行星磁场相互作用时发生的一个基本物理过程。朱诺号在许多轨道上都观测到了这些波，为开尔文-赫尔姆霍兹不稳定性在太阳风与木星的相互作用中发挥积极作用提供了确凿证据。"

蒙哥马利是7月14日发表在《地球物理研究快报》（Geophysical Research Letters）杂志上的一项研究的主要作者，该研究使用了来自朱诺号多个仪器的数据，其中包括朱诺号的磁力计和由瑞士天文研究所（SwRI）建造的木星极光分布实验（JADE）。

"朱诺号在木星磁层顶附近停留了很长时间，因此能够对这一区域的开尔文-赫尔姆霍兹不稳定性等现象进行详细观测。这种太阳风相互作用非常重要，因为它可以将等离子体和能量穿过磁层顶，输送到木星的磁层，推动该系统内的活动。"

论文发表在《地球物理研究快报》（Geophysical Research Letters）杂志上，标题为"调查木星黎明磁层顶开尔文-赫尔姆霍兹不稳定性的发生"（Investigating the Occurrence of Kelvin-Helmholtz Instabilities at Jupiter's Dawn Magnetopause）。