Солнце непрерывно испускает во все стороны солнечный ветер — заряженные частицы, пронизанные магнитными полями. Взаимодействуя с планетами, он формирует за ними длинные магнитосферные хвосты, состоящие из заряженных частиц и растягивающиеся в космос на миллионы километров.
Внутри этих хвостов находятся тонкие слои плазмы, несущие электрические токи, которые иногда «колышутся» волнообразным движением вверх-вниз, словно флаг на ветру. Наблюдения космических аппаратов показали, что колебания в магнитном хвосте Земли вызваны процессом магнитного пересоединения — явлением, при котором линии магнитного поля быстро разрываются и затем схлопываются в новой конфигурации, высвобождая накопленную энергию. Но работает ли тот же механизм на других планетах, до сих пор оставалось загадкой.
Международная группа ученых под руководством Юаньчжэна Вэня представила первое свидетельство того, что магнитное пересоединение может также запускать колебания магнитного хвоста на Марсе.
В отличие от Земли, Марс потерял свое глобальное магнитное поле миллиарды лет назад. Но у него все равно есть магнитный хвост, который формируется благодаря взаимодействию солнечного ветра с заряженными частицами в верхней атмосфере планеты. Кроме того, на магнитный хвост влияют сильные магнитные поля, «вмороженные» в отдельные участки марсианской коры — остатки утраченного планетарного поля.
До недавнего времени марсианский магнитный хвост изучался только с помощью зонда MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution). Аппарат показал, что марсианский хвост очень динамичен: его структура скручивается, смещается и колышется, а заряженные частицы могут вырываться из него в космос. Но поскольку MAVEN может наблюдать только одну часть хвоста в определенный период времени, выяснить, какие именно процессы вызывают колебания, было невозможно.
Теперь китайский орбитальный зонд Tianwen-1 стал «второй парой глаз» ученых. Астрофизики проанализировали одновременные наблюдения двух аппаратов и обнаружили, что признаки магнитного пересоединения, зафиксированные MAVEN в верхней части хвоста, как правило, совпадали с событиями колебаний, обнаруженными Tianwen-1 в его нижнем отрезке.
Перед колебаниями или во время них спутники также зафиксировали появление временных закрученных плазменных структур — так называемых магнитных жгутов. Похожая связь ранее наблюдалась у Земли: магнитные жгуты, возникающие при пересоединении выше в хвосте, распространяются вниз, вызывая нестабильности в плазменных слоях и запуская колебания.
Хотя для подтверждения этих выводов нужны дополнительные исследования, новые данные уже позволили нам узнать, как энергия перемещается и высвобождается в космическом пространстве вокруг Марса — и, возможно, вокруг других планет и небесных объектов.
Ранее ученые разработали «прыгающий» аппарат, который будет искать следы жизни в марсианских вулканах.
Источник: hi-tech.mail.ru