|
Наблюдения за полярными сияниями на разных планетах
|
|
|
|
Впечатляющие полярные сияния, наблюдаемые на Земле, известные как Северное и Южное сияние, были источником восхищения на протяжении веков. В период с 10 по 12 мая 2024 года произошло самое мощное полярное сияние за 21 год, которое напомнило нам о потрясающей красоте этих небесных световых шоу. Недавно космические физики с факультета наук о Земле Гонконгского университета (HKU), в том числе профессор Бинчжэн Чжан, профессор Чжунхуа Яо и доктор Джунцзе Чен, вместе со своими международными коллегами опубликовали в журнале Nature Astronomy статью, в которой исследуются фундаментальные законы, управляющие разнообразными полярными сияниями, наблюдаемыми на разных планетах, таких как как Земля, Юпитер и Сатурн. Эта работа позволяет по-новому взглянуть на взаимодействие между магнитными полями планет и солнечным ветром, обновляя представление о магнитосферах планет-гигантов, представленное в учебниках.
|
|
|
|
Полученные результаты могут улучшить прогнозирование космической погоды, послужить руководством для будущих исследований планет и вдохновить на дальнейшие сравнительные исследования магнитосферной среды. Земля, Сатурн и Юпитер генерируют свое собственное дипольное магнитное поле, в результате чего образуется магнитная геометрия в форме воронкообразного купола, которая заставляет энергетически заряженные космические электроны осаждаться в полярных областях и вызывать полярные сияния. Тем не менее, эти три планеты отличаются друг от друга во многих аспектах, включая силу магнитного поля, скорость вращения, состояние солнечного ветра, активность Луны и т.д. Неясно, как эти различные условия связаны с различными структурами полярных сияний, которые наблюдались на этих планетах на протяжении десятилетий.
|
|
|
Используя трехмерные расчеты магнитной гидродинамики, которые моделируют взаимосвязанную динамику электропроводящих жидкостей и электромагнитных полей, исследовательская группа оценила относительную важность этих условий для управления основной морфологией полярных сияний планеты. Объединив условия солнечного ветра и вращения планет, они определили новый параметр, управляющий основной структурой полярных сияний, который впервые хорошо объясняет различные структуры полярных сияний, наблюдаемые на Земле, Сатурне и Юпитере. Взаимодействие звездных ветров с магнитными полями планет является фундаментальным процессом во Вселенной. Результаты исследования могут быть использованы для изучения космической среды Урана, Нептуна и даже экзопланет. "Наше исследование выявило сложную взаимосвязь между солнечным ветром и вращением планет, что позволило глубже понять полярные сияния на разных планетах. Эти результаты не только расширят наши знания о полярных сияниях в нашей Солнечной системе, но и потенциально помогут в изучении полярных сияний в экзопланетных системах", - сказал профессор Бинчжэн Чжан, главный исследователь и первый автор проекта.
|
|
|
|
"Мы узнали, что полярные сияния на Земле и Юпитере отличаются с 1979 года. Это большой сюрприз, что их можно объяснить с помощью единой структуры", - добавил профессор Денис Гродент, руководитель института STAR в Университете Льежа и соавтор проекта. Углубляя наше фундаментальное понимание того, как магнитные поля планет взаимодействуют с солнечным ветром, вызывая полярные сияния, это исследование имеет важное практическое применение для мониторинга, прогнозирования и изучения магнитной среды Солнечной системы. Это исследование также представляет собой важную веху в понимании характера полярных сияний на разных планетах, что углубляет наши знания о различных космических средах планеты и прокладывает путь для будущих исследований завораживающих небесных световых шоу, которые продолжают захватывать наше воображение.
|
|
|
|
Источник
|
