Исследования ученых дают ответ на большой вопрос о самой большой планете нашей системы
Полярное сияние было сфотографировано в 2014 году во время серии наблюдений в дальнем ультрафиолетовом свете космического телескопа Хаббла, которые проводились, когда космический корабль НАСА «Юнона» приближался и выходил на орбиту вокруг Юпитера. Автор: NASA, ESA and J. Nichols, University of Leicester
Новые открытия о Юпитере могут привести к лучшему пониманию космической среды Земли и повлиять на длительные научные дебаты о самой большой планете Солнечной системы.
Юпи́тер — крупнейшая планета Солнечной системы, пятая по удалённости от Солнца. Наряду с Сатурном, Ураном и Нептуном, Юпитер классифицируется как газовый гигант.
Планета была известна людям с глубокой древности, что нашло своё отражение в мифологии и религиозных верованиях различных культур: месопотамской, вавилонской, греческой и других. Современное название Юпитера происходит от имени древнеримского верховного бога-громовержца. Википедия
Читайте также:Ученые находят новые подсказки о строении ледяной луны Юпитера«Вояджер-1» неожиданно начал передавать загадочные сигналыУченые утверждают, что Юпитер был ответственен за астероид, убивший динозавров
«Мы — одно большое событие космической погоды из-за потери спутников связи, наших энергосистем или того и другого», — сказал он.
Космическая погода – это возмущения в магнитосфере Земли, вызванные взаимодействием солнечного ветра и магнитного поля Земли. Обычно они связаны с солнечными бурями и выбросами солнечной корональной массы, которые могут привести к магнитным флуктуациям и сбоям в электросетях, трубопроводах и системах связи.
Деламер и группа соавторов подробно описали свои выводы о магнитосфере Юпитера в статье, опубликованной в журнале AGU Advances. Среди соавторов — доцент Института геофизики Питер Дамиано, аспиранты-исследователи UAF Остин Смит и Чинна Спитлер, а также бывший студент Блейк Мино.
Исследования Деламера показывают, что самая большая планета нашей Солнечной системы имеет магнитосферу, состоящую в основном из замкнутых силовых линий магнитного поля в ее полярных регионах, но включающую серповидную область с открытыми силовыми линиями. Магнитосфера — это щит, который есть у некоторых планет и который отклоняет большую часть солнечного ветра.
Споры об открытых и закрытых полюсах бушуют уже более 40 лет.
Открытая магнитосфера — это планета, имеющая несколько разомкнутых силовых линий магнитного поля вблизи своих полюсов. Это ранее закрытые линии, которые были разорваны солнечным ветром и оставлены в космосе без повторного входа на планету.
Это создает на Юпитере области, где солнечный ветер, несущий некоторые линии магнитного поля Солнца, напрямую взаимодействует с ионосферой и атмосферой планеты.
Солнечные частицы, движущиеся к планете по открытым силовым линиям, не вызывают полярных сияний, которые в основном возникают на закрытых силовых линиях. Однако энергия и импульс частиц солнечного ветра на открытых силовых линиях передаются в закрытую систему.
Земля́ — третья по удалённости от Солнца планета Солнечной системы. Самая плотная, пятая по диаметру и массе среди всех планет Солнечной системы и крупнейшая среди планет земной группы, в которую входят также Меркурий, Венера и Марс. Единственное известное человеку в настоящее время тело во Вселенной, населённое живыми организмами.
В публицистике и научно-популярной литературе могут использоваться синонимические термины — мир, голубая планета, Терра (от лат. Википедия
Читайте также:Разработчики ролевого боевика Exodus рассказали о напарниках и роли Мэттью МакконахиПрибрежные дюны Южной Австралии приходят в движениеОкеанские леса: как «плавающие» мангровые заросли могут принести широкий спектр экологических и социальных выгодИсследование: Австралию ждёт мегазасуха на десятилетияПочему нам нужно переосмыслить то, что мы знаем о пыли
Юно́на (лат. Iuno) (греч. Ήρα) — древнеримская богиня, считавшаяся защитницей и особым советником государства.
В качестве покровительницы Рима и Римской империи Юнона называлась Регина («Королева»), и была членом Капитолийской триады (Юнона Капитолина), сосредоточенной на Капитолийском холме в Риме, включавшую также Юпитера и Минерву, богиню мудрости. Википедия
Читайте также:Зонд Juno испытает действие радиации, которая убивает человека за секунды
«У нас никогда не было данных из полярных регионов, поэтому «Юнона» изменила физику полярных сияний планеты и помогла продолжить дискуссию о линиях ее магнитного поля», — сказал Деламер.
На крупном плане полярного сияния Юпитера показаны полярные сияния трех лун: Ио (вдоль левого лимба), Ганимеда (около центра) и Европы (чуть ниже и правее следа Ганимеда). Эти выбросы текут по магнитному полю Юпитера. Автор: NASA image, John Clarke, University of Michigan
Дебаты начались с облета Юпитера в 1979 году «Вояджером-1» и «Вояджером-2» НАСА. Эти данные заставили многих поверить в то, что на полюсах планеты имеется открытая магнитосфера.
Другие ученые утверждали, что авроральная активность Юпитера, которая сильно отличается от земной, указывает на то, что на полюсах планета имеет в основном закрытую магнитосферу. Деламер, давний исследователь магнитного поля Юпитера, в 2010 году опубликовал статью, подтверждающую эту точку зрения.
В 2021 году он был соавтором статьи Биньчжэна Чжана из Гонконгского университета, в которой посредством моделирования было высказано предположение, что магнитосфера Юпитера имеет две области открытых магнитных силовых линий на полюсах.
Модель показывает один набор силовых линий с открытыми концами, выходящих из полюсов и тянущихся наружу за планетой в хвосте магнитосферы, узкой каплевидной части магнитосферы, направленной в сторону от Солнца. Другой комплект выходит из полюсов Юпитера и уходит в стороны в космос, уносимый солнечным ветром.
«Результат Чжана предоставил правдоподобное объяснение появлению областей с открытыми линиями поля», — сказал Деламер. «И в этом году мы предоставили убедительные доказательства в данных Juno, подтверждающие результаты модели.
«Это важное подтверждение статьи Чжана», — сказал он.
Деламер сказал, что важно изучать Юпитер, чтобы лучше понять Землю.
«В целом Юпитер и Земля представляют собой противоположные концы спектра — открытые и закрытые силовые линии», — сказал он. «Чтобы полностью понять физику магнитосферы, нам необходимо понять оба предела».
Доказательства Деламера были получены с помощью инструмента на космическом корабле «Юнона», который обнаружил полярную область, где ионы текли в направлении, противоположном вращению Юпитера.
Последующее моделирование показало аналогичный поток ионов в той же области — и вблизи линий открытого поля, предложенных в статье Чжана и Деламера 2021 года.
«Ионизированный газ на [замкнутых] линиях магнитного поля, связанных с северным и южным полушариями Юпитера, вращается вместе с планетой, — заключает новая статья Деламера, — в то время как ионизированный газ на [открытых] силовых линиях, которые связаны с солнечным ветром, движется вместе с солнечным ветром.."
Деламер пишет, что полярное расположение открытых линий магнитного поля «может представлять собой характерную особенность вращающихся гигантских магнитосфер для будущих исследований».
Другие участники — из Университета Колорадо в Боулдере, Университета Джонса Хопкинса, Университета Эндрюса, Университета аэронавтики Эмбри-Риддла, Гонконгского университета, Техасского университета в Сан-Антонио, Юго-западного исследовательского института и компании OJ Brambles Consulting в Соединенном Королевстве.
Деламер представит исследование в июле на конференции по магнитосферам внешних планет в Университете Миннесоты.
Больше информации: PA Delamere et al, Signatures of Open Magnetic Flux in Jupiter's Dawnside Magnetotail, AGU Advances (2024). DOI: 10.1029/2023AV001111
Источник: University of Alaska Fairbanks
0 комментариев