У Марса есть невидимый магнитный «хвост», который изгибается из-за взаимодействия с солнечным ветром, сообщает новое исследование, которое использовало информацию космического аппарата НАСА MAVEN.
Миссия находится на марсианской орбите, собирая данные о том, как Красная планета потеряла большую часть своей атмосферы и воды, трансформировавшись из мира, который поддерживал жизнь миллиарды лет назад, в холодное и негостеприимное место. Процесс, который создает изогнутый хвост, также позволяет частицам и без того тонкой атмосферы Марса «сбежать» в космос, говорят ученые.
© NASA
«Мы обнаружили, что магнитный хвост Марса, или магнитохвост, — уникален в Солнечной системе, — говорит Джина ДиБраччо из Центра космических полетов Годдарда в городе Гринбелт в штате Мэриленд. — Это не похоже на магнитохвост на Венере, на планете, где нет собственного магнитного поля, и не похоже на магнитный хвост Земли, который окружен своим собственным внутренним самопроизведенным магнитным полем. Скорее, это гибрид двух типов».
Команда обнаружила, что процесс под названием магнитное пересоединение играл большую роль в создании марсианского магнитного хвоста. Если пересоединение происходит, оно изгибает хвост.
«Наша модель предсказала, что магнитное пересоединение становится причиной того, что магнитный хвост Марса сгибается на 45 градусов относительно ожидаемой ориентации, рассчитанной на основании направленности магнитного поля, переносимого солнечным ветром», — говорит ДиБраччо.
«Когда мы сравнили эти предсказания с данными MAVEN о направлениях магнитных полей Марса и солнечного ветра, они совпали».
Марс потерял глобальное магнитное поле миллиарды лет назад. Сейчас на планете есть только остаточные магнитные поля в некоторых регионах.
Согласно новой работе, магнитохвост Марса сформировался, когда магнитные поля, переносимые солнечным ветром, соединились с магнитными полями на марсианской поверхности в процессе под названием магнитное пересоединение. Солнечный ветер — поток газа, проводящего электричество, который постоянно выдувается с поверхности Солнца в космос на скорости примерно 1,6 млн км в час. Он переносит магнитные поля от Солнца. Если поле солнечного ветра ориентировано в противоположном направлении относительно поля на марсианской поверхности, два поля соединяются вместе в магнитном пересоединении.
Процесс магнитного пересоединения может также выбрасывать часть марсианской атмосферы в космос. Верхняя атмосфера Марса содержит электрически заряженные частицы (ионы). Ионы реагируют на электрические и магнитные силы и текут вдоль линий магнитных полей. Так как марсианский магнитохвост формируется благодаря соединению поверхностных магнитных полей с полями солнечного ветра, ионы в верхней атмосфере Марса летят в космос и попадают в магнитный хвост.
Магнитное пересоединение также производит энергию, которая может активно выбрасывать ионы из марсианской атмосферы в магнитохвост.
Магнитные поля невидимы, но их направление и сила могут быть измерены магнитометром на MAVEN. Ученые планируют изучить данные других инструментов на MAVEN, чтобы составить карту «сбежавших» частиц на регионах, где наблюдаются пересоединенные магнитные поля. Также исследователи соберут больше данных с помощью магнитометра в следующие несколько лет, чтобы увидеть, как различные поверхности магнитных полей влияют на хвост по мере вращения Марса.