Хаотическое магнитное поле планеты Нептун, имеющее четыре полюса и наклон, еще более странное, чем считалось ранее. Это противоречит некоторым представлениям о функционировании магнитосферы планет. Такой вывод делают исследователи на основании новой модели, созданной по данным зонда Voyager 2, и физических основ плазмы. Однако остается загадкой, откуда у Нептуна взялось магнитное поле.
Магнитные силовые линии сложной магнитосферы Нептуна Фото: © Lars Mejnertsen/Imperial College London
Когда в 1989 году космический аппарат Вояджер-2 пролетал мимо планеты Нептун, его открытия вызвали ряд догадок. Сенсационные данные показали вокруг ледяной планеты очень необычное магнитное поле. У Земли поле имеет два магнитных полюса вблизи оси вращения планеты, у Нептуна же оно гораздо хаотичнее: там не только четыре магнитных полюса, но и сдвиг на 47 ° против оси вращения планеты.
"Представьте себе, что вы наклонили Землю на бок, а затем перенесли ее магнитный северный полюс в Центральную Европу - тогда вы получите первое представление о том, как выглядит магнитное поле Нептуна".
Адам Мастерс (Adam Masters) - Имперский колледж Лондона
С момента полета Вояджера-2 ни один зонд больше не приближался к ледяной планете, и не планируется никакой новый полет. Поэтому планетологи должны объяснить это странное магнитное поле с помощью физических моделей и имитации.
Фото: © NASA
Является ли оболочка Урана и Нептуна движущей силой магнитного поля?
Мастерс и его коллеги использовали для своего исследования имитацию, с помощью которой в лаборатории обычно моделируют физическое поведение плазмы. Плазма возникает при очень сильном нагревании газа: его атомные ядра отделяются от электронов и возникают заряженные частицы. А так как движение частиц плазмы тоже создает магнитное поле, исследователи смогли на основе данных Вояджера-2 имитировать поведение магнитного поля Нептуна.
Оказалось, что магнитное поле Нептуна намного более хаотично, чем считалось ранее. Даже в некоторой степени упорядоченное поле квадруполя, о котором исследователи сделали вывод по данным Вояджера, не соответствует реальности.
"Нептун в этом отношении особенно озорной. Его странные характеристики противоречат нашим основным представлениям о том, как функционируют магнитосферы".
Адам Мастерс
Моделирование показывает, что потоки частиц далекого Солнца даже в этих внешних областях Солнечной системы все еще представляют собой значительные помехи для магнитных полей планет.
"Мы видим, как солнечный ветер попадает в магнитное поле Нептуна и циркулирует в нем. Только сочетание необычного вращения планеты и этой циркуляции приводит к наклонному магнитному полю, уже обнаруженному Вояджером-2".
Адам Мастерс
Моделирование сложного, четырехполюсного магнитного поля Нептуна
Анимация: © Lars Mejnertsen/Imperial College London
"Моделировать всю планету - задача не простая. Но сегодняшние суперкомпьютеры позволяют это, и имитации все же могут объяснить кое-что из того, что Вояджер-2 увидел много лет тому назад".
Адам Мастерс
Новые модели, представленные исследователями на ежегодном заседании собрании Королевского астрономического общества в Лландидно, могли бы также помочь понять свойства многих ранее обнаруженных экзопланет размером с Нептун.
Однако основной вопрос - как возникает магнитное поле Нептуна и его соседа Урана - не может объяснить и новая модель. В отличие от Земли у них отсутствует жидкое внешнее ядро, имеющее хорошую проводящую способность. У нашей планеты - это динамо ее магнитного поля. До сих пор можно только предполагать, является ли у них мантия частично жидкой или там есть небольшое ядро.
Источник:
Комментариев нет:
Отправить комментарий