|
Марсианские полярные сияния
|
|
|
|
Ученые миссии NASA MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution) обнаружили ключевой элемент в понимании некоторых типов полярных сияний на Марсе, выявив, что они формируются аналогично земным полярным сияниям.
|
|
|
|
Результаты, опубликованные в журнале Nature Communications, показывают, что тот же механизм, который циркулирует и катапультирует заряженные частицы в атмосферу Земли, происходит на Марсе в гораздо меньших масштабах из-за различий в магнитных полях двух планет.
|
|
|
|
Космический аппарат MAVEN, находящийся на орбите вокруг Марса, потерял связь с наземными станциями на Земле 6 декабря 2025 года. 3 июня NASA объявило о завершении миссии, признав космический аппарат невозвратным. Однако данные миссии по-прежнему используются для научных исследований NASA и будущих миссий на Марс.
|
|
|
|
Когда линии магнитного поля Солнца приближаются к магнитосфере Земли — большому магнитному пузырю, защищающему планету, — они могут пересоединяться и передавать энергию и массу по всей магнитосфере и магнитохвосту Земли, в конечном итоге выбрасывая электроны обратно в атмосферу для генерации земных полярных сияний. Этот процесс, называемый циклом Данджи, приводит в движение электрические токи, ускоряет заряженные частицы, создающие полярные сияния, и контролирует циркуляцию плазмы в магнитосфере и ионосфере Земли.
|
|
|
|
|
|
|
Это новое исследование показывает, что миниатюрная версия цикла Данджи происходит над сильными магнитными полями коры Марса, что позволяет ученым лучше понять физику марсианских полярных сияний.
|
|
|
|
«Мы знали, что на Марсе происходит магнитное пересоединение, но не ожидали, что оно будет похоже на цикл Данджи», — сказал Шаосуй Сюй, ведущий автор исследования и научный сотрудник Лаборатории космических наук Калифорнийского университета в Беркли.
|
|
|
|
Марс не обладает глобальным магнитным полем, как Земля. Магнитное поле Земли создаётся вращающимся ядром нашей планеты, в то время как Марс имеет многочисленные миниатюрные магнитосферы, возникающие из интенсивно намагниченной кроны, разбросанной по всей планете. Эти области образовались около 4 миллиардов лет назад, когда лава остыла в присутствии древнего глобального магнитного поля Марса, которое с тех пор исчезло из-за интенсивного воздействия солнечного ветра на атмосферу планеты.
|
|
|
|
Миссия MAVEN наблюдала сильно локализованные полярные сияния над этими полями кроны, похожие на земные полярные сияния на полюсах, но только сейчас учёные смогли полностью понять физику их образования. В исследовании использовались несколько приборов на борту космического аппарата MAVEN для создания картины поведения, подобного полярным сияниям Данджи: магнитометр и анализатор электронов солнечного ветра, которые использовались для определения магнитной конфигурации и вычисления электрических токов, и прибор STATIC (Suprathermal and Thermal Ion Composition), который использовался для измерения потоков плазмы в ионосфере. «Мы действительно раздвинули границы возможностей STATIC, чтобы получить необходимые данные», — сказал Сюй. «Это был последний недостающий элемент в понимании этих локализованных полярных сияний».
|
|
Более широкий взгляд на Марс
|
|
|
|
Осознание того, что в этих магнитных полях коры происходит цикл, подобный циклу Данджи, ответило на вопрос о том, как электроны получают энергию для создания полярных сияний. Это также показывает, что механизм, подобный циклу Данджи, может происходить как в больших, так и в малых масштабах, что дает больше информации о том, где в Солнечной системе может происходить этот процесс.
|
|
|
|
«Это замечательный результат, который меняет наше представление о марсианских полярных сияниях и является еще одним важным шагом к пониманию того, почему Марс и Земля эволюционировали так по-разному, несмотря на то, что ими управляют одни и те же фундаментальные физические принципы», — сказала Шеннон Карри, главный исследователь проекта MAVEN и научный сотрудник Лаборатории атмосферной и космической физики Университета Колорадо в Боулдере. «Я невероятно горжусь работой нашей команды над этим открытием и рада получить новые знания о Красной планете и ее эволюции».
|
|
|
|
Благодаря более глубокому изучению этого процесса ученые также лучше понимают, как солнечная среда взаимодействует с Красной планетой в целом, что имеет важное значение для будущих роботизированных и пилотируемых миссий.
|
|
|
|
«Я помню, как в аспирантуре обсуждал со своим научным руководителем, как цикличность магнитных полей коры может работать на Марсе», — сказал Сюй. «Невероятно быть частью команды, которая нашла ответ на этот вопрос».
|
|
|
|
Источник
|
