Летом 2023 года астрономы впервые засекли плазменные потоки в магнитосфере другой планеты — Марса. Теперь, проанализировав данные, собранные «Вояджером-2», ученые подтвердили существование таких джетов у еще одной планеты Солнечной системы.
Если бы не магнитное поле, воздействие заряженных космических частиц — в частности, солнечного ветра — было бы разрушительным для жизни на нашей планете. Но благодаря полю они отклоняются. Область «внутри» этой линии соприкосновения называют магнитосферой, а переходную область — магнитослоем.
В чрезвычайно турбулентных условиях магнитослоя нередко образуются более плотные и быстрые струи плазмы, которые провоцируют «волны», распространяющиеся по всему слою. Сперва такие джеты заметили во время экспериментов в лабораториях, а в 1990-х засекли в окрестностях Земли.
За прошедшую четверть века исследователи хорошо изучили особенности джетов земного магнитослоя, но оставались сомнения, могут ли такие струи возникать в более слабых магнитных полях других планет. В 2016 году астрономы описали похожие на джеты структуры в магнитном поле Меркурия.
В 2023 году астрономы подтвердили существование таких струй на Марсе. И вот к этому списку добавились крупнейшие планеты Солнечной системы. В журнале Nature Communications вышло исследование, в котором ученые из Китая и США описали магнитослойные плазменные потоки у Юпитера. Также им удалось найти потенциальный джет в данных наблюдений за Сатурном.
Для изучения Юпитера авторы новой работы использовали данные «Вояджера-2» — единственного аппарата, который пролетел через подсолнечную область магнитослоя Юпитера. Предварительные результаты по Сатурну они получили из наблюдений «Кассини».
Сопоставив данные, ученые пришли к выводу, что, вероятно, такие плазменные струи универсальны и образуются в магнитослоях других планет Солнечной системы.
Земные плазменные потоки необходимо изучать для того, чтобы лучше понимать космическую погоду и то, как она может влиять на наши искусственные спутники. Оказывается, в случае массивных планет эти плазменные потоки могут воздействовать и на естественные спутники планет.
Согласно теоретическим расчетам, на Юпитере и Сатурне эти струи должны быть гораздо сильнее. Так, орбита Титана, крупнейшего спутника Сатурна, проходит вблизи границы магнитосферы, и когда-то спутник мог пролететь через магнитослой, что окончательно уничтожило его собственное магнитное поле. Конечно, влияние на спутники не единственное последствие образования плазменных потоков.
Ударное ускорение — один из основных источников частиц большой энергии во Вселенной. При этом, как отметили авторы работы, многие связанные с ним феномены остаются неизученными. Для этого нужно собрать достаточное количество данных наблюдений с разных планет и провести сравнительный анализ. К сожалению, сегодня у исследователей не так много возможностей для сбора подобных данных.
Несмотря на большое количество космических миссий, направленных на изучение Сатурна, Юпитера, Венеры и Меркурия, особенности орбит аппаратов и ограниченные возможности инструментов не позволят собрать необходимые данные. Пока что такую базу данных можно получить лишь по Марсу.
