Vëzhgimet më të fundit të realizuara nga anija kozmike Juno e NASA-s, që po studion fushën magnetike të fuqishme të Jupiterit, kanë zbuluar një lloj të ri valësh plazme të cilat nuk janë dokumentuar kurrë më parë. Këto valë duken se sfidojnë të gjitha teoritë dhe kuptimet që shkenca ka deri më tani për magnetosferat e planetëve gjigantë. Një studim i ri, i botuar në revistën shkencore prestigjioze Physical Review Letters, ka dhënë një shpjegim bindës për këto dukuri të pazakonta dhe ka propozuar që këto valë të formojnë një klasë të veçantë që mund të transformohet plotësisht në një lloj tjetër vale plazme.
Për t’i kuptuar më mirë këto zbulime, duhet të dimë se valët e plazmës janë të ngjashme me valët që shohim në det, pasi ato janë dridhje ose luhatje që përhapen përmes një “deti” grimcash të ngarkuara elektrikisht, që gjenden në magnetosferën e një planeti. Deri më sot, shkencëtarët i kanë ndarë valët e plazmës në dy kategori kryesore. Kategoria e parë përbëhet nga valët Langmuir, të cilat janë luhatje shumë të shpejta dhe me frekuencë të lartë të elektroneve të ngarkuara negativisht, që lëvizin përgjatë vijave të fushës magnetike të planetit. Kategoria e dytë janë valët Alfvén, të cilat janë valë me frekuencë më të ulët dhe përfshijnë lëvizjen e joneve, pra atomeve që kanë humbur ose fituar elektrone, të cilat janë më të rënda se elektronet. Ndryshe nga elektronet, këto jone nuk lëvizin lirshëm, por mbeten të lidhura me vijat e fushës magnetike dhe rrotullohen rreth tyre me një shpejtësi të caktuar që quhet gyrofrequency.
Një mënyrë e thjeshtë për ta kuptuar është të imagjinojmë se si dridhet një tel kitarre kur e godet me gisht – kjo ngjan me mënyrën se si elektronet krijojnë valët Langmuir duke u dridhur përgjatë vijave të fushës magnetike. Ndërkohë, jonet e ngarkuara pozitivisht nuk mund të lëvizin lirshëm si elektronet, pasi ato janë të detyruara të rrotullohen rreth vijave të fushës magnetike me një ritëm të qëndrueshëm që vendos kufirin maksimal të frekuencës së valëve Alfvén.
Por të dhënat e reja të mbledhura nga Juno treguan diçka befasuese dhe të pazakontë. Në gjerësitë e larta veriore të Jupiterit, ku forca e fushës magnetike bie në vetëm rreth 40 herë më të fuqishme se ajo e Tokës (gjë që konsiderohet e ulët për Jupiterin), frekuencat e plazmës që matën ishin shumë më të ulëta sesa frekuenca e rrotullimit të joneve rreth fushës magnetike. Kjo është e kundërta e asaj që pritej të ndodhte sipas teorive ekzistuese të fizikës së plazmës.
Për të shpjeguar këto të dhëna anormale, një ekip shkencëtarësh i udhëhequr nga Robert Lysak në Universitetin e Minesotës ka propozuar një mekanizëm të ri dhe shumë interesant. Ata besojnë se një numër i madh i valëve Alfvén mund të shndërrohen në valë Langmuir në këto kushte specifike të magnetosferës së Jupiterit. Për të arritur këtë përfundim, ata studiuan me kujdes të dhënat që Juno kishte mbledhur ndërsa orbitat e saj po e sillnin gjithnjë e më pranë poleve veriore të planetit dhe po e afronin drejt atmosferës së dendur të Jupiterit gjatë fazave të fundit të misionit të saj.
Shkencëtarët vunë re se sa më shumë që anija kozmike lëvizte drejt veriut, aq më e ulët bëhej dendësia e magnetosferës, gjë që shoqërohej me një koncentrim gjithnjë e më të vogël të elektroneve në atë zonë. Kjo krijonte kushte të pazakonta për plazmën. Lysak dhe ekipi i tij sugjerojnë se pikërisht në këto kushte mund të ndodhë kalimi nga valët Alfvén në valët Langmuir. Ata gjithashtu propozuan që ky transformim i pazakontë mund të shkaktohet ose të katalizohet nga një dukuri tjetër shumë e fuqishme, e cila ishte vërejtur nga Juno që në vitin 2016. Bëhet fjalë për rreze elektronësh që udhëtonin lart me energji shumë të larta, që arrinin deri në 100 mijë elektron volt. Këto rreze elektronësh mund të krijojnë kushtet e duhura për këtë shndërrim të valëve plazmatike.
Në fund, studiuesit theksojnë se rezultatet e tyre tregojnë qartë ekzistencën e një lloji të ri vale plazme, e cila shfaqet në këto kushte shumë të pazakonta me fushë magnetike jashtëzakonisht të fortë dhe me dendësi të ulët plazme, që gjenden vetëm në gjerësitë e larta dhe në lartësitë e ulëta të magnetosferës së Jupiterit. Ky zbulim jo vetëm që thellon njohuritë tona për këtë planet gjigant, por gjithashtu sfidon dhe zgjeron të gjithë teorinë e fizikës së plazmës në sistemin tonë diellor dhe përtej tij.