Redigerer Jupiters magnetosfære (avsnitt)

== Magnetosfærens dynamikk ==
=== Medrotasjon og radialstrømmer ===
[[Fil:Currents in Jovian Magnetosphere.png|thumb|Jupiters magnetfelt og med-rotasjonen påtvinger strømmer{{byline|Tegnet av Ruslik0|17. april 2009}}]]
Hoveddrivkraften for Jupiters magnetosfære er planetens rotasjon.<ref name="Blanc250" /> I denne forbindelse er Jupiter lik en unipolar dynamo. Under rotasjonen beveger ionosfæren seg relativ til det dipolte magnetfeltet til planeten. Siden det dipole magnetiske momentet peker i samme retning som rotasjonen,<ref name="Kivelson303" /> fører [[Lorentzkraft|Lorentz-kraften]] (som oppstår som et resultat av denne bevegelsen) negativt ladede elektroner mot polene mens positivt ladede ioner blir sendt mot ekvator.<ref name="Cowley1069" /> Dermed blir polene negativt ladede og regionene nærmere ekvator blir positivt ladet. Siden Jupiters magnetosfære består av plasma med høy konduktivitet, er den [[Elektronisk krets|elektriske kretsen]] lukket gjennom den.<ref name="Cowley1069" /> Den såkalte likestrømmen (som ikke må forveksles med [[likestrøm]] i forbindelse med vanlige [[Elektrisk krets|elektriske kretser]]) strømmer langs de magnetiske feltlinjene fra ionosfæren til det ekvatoriale plasmasjiktet. Denne strømmen går deretter radielt vekk fra planeten i det ekvatoriale plasmasjiktet og til slutt tilbake til ionosfæren fra de ytre delene av magnetosfæren langs polenes feltlinjer. Strømmen som går langs magnetfeltlinjene kalles [[Birkelandstrømmer]] (feltjusterte strømmer).<ref name="Khurana13" /> Radialstrømmen vekselvirker med det planetariske magnetfeltet og den resulterende Lorentz-kraften akselererer plasmaet i magnetosfæren i retning av planetens rotasjon. Dette er hovedmekanismen som opprettholder plasmaets medrotasjon i Jupiters magnetosfære.<ref name="Cowley1069" />

Strømmene som går fra ionosfæren til plasmasjiktet er spesielt sterk når den tilsvarende delen av plasmasjiktet roterer saktere enn planeten.<ref name="Cowley1069" /> Som nevnt over brytes medrotasjonen ned i regionen mellom 20&ndash;40&nbsp;·''R''<sub>j</sub> fra Jupiter (magnetoskiven), hvor magnetfeltet er svært strukket.<ref name="Blanc254" /> Den sterke strømmen som går inn i magnetodisken stammer fra et svært begrenset breddegradsområde på rundt {{Nowrap|16 ± 1}}° fra de jovianske polene. Disse smale, sirkulære regionene tilsvarer Jupiters største [[Aurora polaris|auroraovaler]].<ref name="Cowley1083" /> Returstrømmen som går fra den ytre magnetosfæren utenfor 50&nbsp;·''R''<sub>j</sub> går inn i ionosfæren nær polene og lukker den elektriske sirkelen. Dent totale radialstrømmen i magnetosfæren er 60&ndash;140&nbsp;millioner [[ampere]].<ref name="Khurana13" /><ref name="Cowley1069" />

Akselerasjonen av plasmaet inn i medrotasjonen overfører energi fra rotasjonen til den [[kinetisk energi|kinetiske energien]] til plasmaet.<ref name="Khurana1" /><ref name="Krupp1" /> Slik drives den jovianske magnetosfæren av planetens rotasjon, mens den jordiske magnetosfæren drives av solvinden.<ref name="Krupp1" />

=== Vekslende ustabilitet og omkobling ===
[[Fil:Jovian magnetosphere (view from the north pole).png|thumb|Jupiters magnetosfære sett fra over nordpolen.<ref name="Krupp2007-216" />{{byline|Tegning av Ruslik0|24. mai 2009}}]]
Det er vanskelig å forklare transporten av tyngre, kald plasma fra Io-torusen ved 6&nbsp;·''R''<sub>j</sub> til den ytre magnetsofæren ved avstander på mer enn 50&nbsp;·''R''<sub>j</sub>.<ref name="Blanc254" /> Hypoteser antyder at prosessen skyldes en plasmaspredning på grunn av vekslende ustabilitet, som ligner [[Rayleigh-Taylor-ustabilitet]]en i [[hydrodynamikk]]en.<ref name="Krupp4" /> I den jovianske magnetosfæren spiller [[sentrifugalkraft]]en rollen som gravitasjon; den tunge flytende væsken er det kalde og tette joniske (det vil si knyttet til [[Io (måne)|Io]]) plasmaet. Den lette væsken er det varme og mye mindre tette plasmaet fra den ytre magnetosfæren.<ref name="Krupp4" /> Ustabiliteten gir en utveksling av [[flukskanal]]er fylt med [[Plasma (fysikk)|plasma]] mellom de ytre og indre delene av magnetosfæren. De flytende tomme flukskanalene beveger seg mot planeten samtidig som de dytter de tyngre kanalene fylt med jonisk plasma bort fra Jupiter.<ref name="Krupp4" /> Denne utvekslingen av flukskanaler er en form for magnetisk [[turbulens]].<ref name="Russell2008" />

Romsonden ''[[Galileo (romsonde)|Galileo]]'' oppdaget regioner med markant redusert plasmatetthet og økende feltstyrke i den indre magnetosfæren.<ref name="Krupp4" /> Disse tomrommene kan tilsvare de nesten tomme flukskanalene som kommer fra den ytre magnetosfæren. I den midterste magnetsofæren oppdaget ''Galileo'' injeksjonshendelser: Varm plasma fra den ytre magnetosfæren påvirker magnetodisken og fører til økende fluks av energipartikler og et styrket magnetfelt.<ref name="Krupp7" /> Det er ikke kjent hvordan kald plasma transporteres utover.

Når flukskanaler med fylt kald jonisk plasma når den ytre magnetosfæren, gjennomgår de en [[Magnetisk omkobling|omkoblingsprosess]] som separerer magnetfeltet fra plasmaet.<ref name="Blanc254" /> De førstnevnte går tilbake til den indre magnetosfæren i form av flukskanaler fylte med varm og mindre tett plasma; de sistnevnte blir sannsynligvis kastet nedover magnetohalen i form av plasmoider – store klatter av plasma. Omkoblingsprosessen kan tilsvare den globale rekonfigureringen som ble observert av ''Galileo''-sonden og som oppstod regelmessig hver 2.&ndash;3.&nbsp;dag.<ref name="Krupp1" /> Rekonfigurasjonen oppstår vanligvis som raske og kaotiske variasjoner av magnetfeltets styrke og retning, så vel som brå endringer i plasmaets bevegelse som ofte stoppet med-rotasjonen og begynte å strømme utover. Disse ble hovedsakelig observert i daggrysiden av magnetosfæren på nattehimmelen.<ref name="Krupp11" /> Plasmaet som strømmer ned halen langs de åpne feltlinjene kalles «den planetariske vinden».<ref name="Krupp3" /><ref name="Khurana18" />
[[Fil:Hubble Captures Vivid Auroras in Jupiter's Atmosphere.jpg|thumb|[[Polarlys]] på Jupiter, gjengitt med falske farger{{byline|Foto: [[Hubbleteleskopet]]|30. juni 2006}}]]
Omkoblingene er analog til [[Magnetosfære#Magnetiske substormer og stormer|magnetiske substormer]] i jordens magnetosfære.<ref name="Blanc254" /> Forskjellen ligger i energikildene; terrestriske substormer lagrer solvindens energi i magnetohalen. Dette følges av frigjøring gjennom en omkobling i halens nøytrale strømningssjikt, og skaper en plasmoide som beveger seg ned halen.<ref name="Russell2001-1011" /> I Jupiters magnetosfære er det motsatt; rotasjonsenergien lagres i magnetodisken og frigjøres når plasmoiden skiller seg fra den.<ref name="Krupp11" />

=== Påvirkning av solvinden ===
Dynamikken i magnetosfæren avhenger hovedsakelig av indre energikilder. Solvinden spiller sannsynligvis også en rolle,<ref name="Nichols" /> spesielt som en kilde for høyenergetiske [[proton]]er.<ref name="Khurana5" /> Selv om den jovianske [[ionosfæren]] også er en betydelig kilde til protoner, drives noen funksjoner i den ytre magnetosfæren av solvinden. Dette gjelder blant annet [[asymmetri]]en mellom daggry og skumring, hvor magnetfeltlinjene i skumringssektoren bøyes i motsatt retning av de i daggrysektoren.<ref name="Khurana13" /> I skumringssektoren inneholder magnetosfæren åpne feltlinjer som forbindes til magnetohalen; i daggrysektoren er derimot feltlinjene lukket.<ref name="Khurana17" /><ref name="Kivelson2002"/> Disse observasjonene indikerer at omkoblingsprosessen drives av solvinden. På jorden er dette kjent som [[Dungeysyklusen]], og den finner også sted i den jovianske magnetsofæren.<ref name="Blanc254" /><ref name="Nichols" />

Omfanget av solvindens påvirkning er ukjent;<ref name="Krupp18" /> men den er spesielt sterkt i tider med forhøyet [[Variasjoner i solaktiviteten|solaktivitet]].<ref name="Nichols404" /> Mengden av [[polarlys]],<ref name="Zarka375" /> utslippet av røntgenstråling og synlig lys,<ref name="Elsner" /> samt [[synkrotronstråling]] fra strålingsbeltene korrelerer med trykket fra solvinden. Dette indikerer at solvinden enten driver plasmasirkulasjonen eller modulerer indre prosesser i magnetosfæren.<ref name="Krupp11" />