О магнитных странностях Венеры

Несмотря на отсутствие общепланетного магнитного поля, ионосфера Венеры, взаимодействуя с солнечным ветром, способна образовывать магнитные жгуты.

Космический аппарат Venus Express заметил в верхней атмосфере Венеры так называемые магнитные жгуты (flux ropes) — огромные образования, протянувшиеся на сотни километров над полюсами.

Нечто подобное наблюдалось и на других планетах, в том числе на Земле: по этим магистралям передаётся перегретая плазма. Почему они появляются на Венере, как долго держатся и как рассеиваются, остаётся тайной. Само их обнаружение стало сюрпризом.

Изображение NASA / Magellan.

Магнитные жгуты — результат соединившихся линий магнитного поля. На Земле они возникают с той стороны, которая в данный момент не обращена к Солнцу, то есть там, где поток заряженных частиц (солнечный ветер), обдувая планету, создаёт на другой стороне нечто вроде магнитного хвоста.

На самом светиле, по мнению некоторых специалистов, нестабильность магнитных жгутов приводит к корональным выбросам массы.

Но Венера не имеет магнитного поля. Препятствием для солнечного ветра становится её ионосфера (верхняя атмосфера). Когда давление в венерианской атмосфере превышает давление поля солнечного ветра, ионосфера считается ненамагниченной, то есть свободной от магнитного поля (за исключением небольших образований). В таком состоянии она пребывает бóльшую часть времени, пока давление солнечного ветра не превысит таковое атмосферы, и тогда за счёт более быстрого солнечного ветра в относительно медленной ионосфере формируются небольшие магнитные жгуты — всего несколько километров в поперечнике.

Об этих образованиях известно ещё по наблюдениям, выполненным двумя американскими станциями «Пионер-Венера» в конце 1970-х и начале 1980-х. Гигантские магнитные жгуты открыл только Venus Express в 2008–2009 годах благодаря иной орбите и мощному магнитометру. По-видимому, это результат совершенно иного процесса.

Аппарат разглядел их в намагниченным областях ионосферы над полюсами, где эта часть атмосферы подходит ближе всего к поверхности планеты. Они простираются на сотни километров, то есть почти на всю глубину ионосферы. Установлено, что эти гигантские магнитные жгуты формируются под действием солнечных частиц на стороне, обращённой прочь от Солнца, то есть в магнитном хвосте. Когда магнитные поля жгутов свиваются, они протягиваются от экваториальной области к полюсам.

По-видимому, это явление связано с магнитным пересоединением, то есть перезамыканием силовых линий магнитного поля. На Земле сей процесс лежит в основе полярного сияния, которое тоже возникает в магнитном хвосте.

Стоит отметить, что такие магнитные жгуты наблюдались и на Марсе (но только в южном полушарии), хотя он тоже лишён общепланетного магнитного поля. Но Марс — совершенно другая планета, поэтому проводить параллели с Венерой следует осторожно.

Результаты исследования опубликованы в журнале Geophysical Research Letters.

Подготовлено по материалам Space.Com.