Мирон Киселев

Как устроена магнитосфера Юпитера

Ученые использовали данные зонда Juno для исследования магнитосферы Юпитера. Они продолжают спорить о том, похожа ли она на земную или нет. Новое исследование свидетельствует в пользу второго предположения.
Изучение космической погоды
Недавно ученые опубликовали в журнале AGU Advances работу, в которой проследили связь между магнитосферой Юпитера и космической погодой возле него. Они убеждены, что эти выводы помогут лучше понять не только саму гигантскую планету, но и Землю.
Космическая погода — это возмущения в магнитосфере Земли, вызванные взаимодействием между солнечным ветром и её магнитным полем. Обычно они связаны с солнечными бурями и выбросами корональной массы Солнца, которые могут привести к магнитным колебаниям и перебоям в электросетях, трубопроводах и системах связи.
Магнитосфера Юпитера
Исследования учёных показывают, что крупнейшая планета Солнечной системы имеет магнитосферу, которая состоит преимущественно из замкнутых линий магнитного поля в её полярных регионах, но включает полумесяцевую область открытых линий поля.
Магнитосфера — это щит, который защищает планету от избыточной солнечной радиации. Она работает благодаря притяжению заряженных частиц к силовым линиям магнитного поля. Однако сами эти линии могут быть расположены по-разному, и споры о том, как они ведут себя на Юпитере, ведутся уже несколько десятилетий.
Открытая магнитосфера означает, что планета имеет несколько незамкнутых линий магнитного поля возле своих полюсов. Это создаёт на Юпитере регионы, где солнечный ветер, который переносит некоторые линии магнитного поля нашего светила, напрямую взаимодействует с ионосферой и атмосферой планеты.
Солнечные частицы, движущиеся к планете по линиям открытого поля, не вызывают полярное сияние, которое в основном происходит по линиям замкнутого поля. Однако энергия и импульс частиц солнечного ветра на открытых силовых линиях передаются замкнутой системе.
Дискуссия об открытости магнитосферы
Юпитера Чтобы изучить магнитосферу Юпитера, учёные запустили различные модели, используя данные, полученные космическим аппаратом NASA Juno, который вышел на орбиту Юпитера в 2016 году и имеет эллиптическую полярную орбиту.
«Мы никогда не имели данных из полярных регионов, поэтому Juno стал трансформационным с точки зрения авроральной физики планеты и помог продолжить дискуссию о линиях её магнитного поля», — сказал Питер Деламер, один из авторов исследования.
Дискуссия началась после пролётов Юпитера в 1979 году космическими аппаратами NASA Voyager-1 и Voyager-2. Эти данные навели многих на мысль, что планета имеет в целом открытую магнитосферу на полюсах. Другие учёные утверждали, что полярная активность Юпитера, которая значительно отличается от земной, указывает на то, что планета имеет преимущественно закрытую магнитосферу на полюсах.
В 2021 году Деламер был соавтором статьи Бинчжена Чжана из Университета Гонконга, в которой с помощью моделирования предполагалось, что магнитосфера Юпитера имеет две области открытых линий магнитного поля на полюсах.
Модель показывает один набор открытых линий поля, выходящих с полюсов и тянущихся наружу за планетой в магнитном хвосте — узкой каплевидной части магнитосферы, направленной в сторону от Солнца. Другой набор выходит с полюсов Юпитера и разлетается в космосе под воздействием солнечного ветра.
#ПланетаЮпитер