Юпитер, Сатурн и компания: магнитосферные загадки | Научные открытия и технические новинки из Германии | DW | 11.08.2009
  1. Inhalt
  2. Navigation
  3. Weitere Inhalte
  4. Metanavigation
  5. Suche
  6. Choose from 30 Languages
Реклама

Наука

Юпитер, Сатурн и компания: магнитосферные загадки

На прошедшем в Кёльне симпозиуме обсуждались проблемы, касающиеся природы и особенностей магнитных полей газовых планет-гигантов Солнечной системы и их спутников.

Вид на северный полюс Сатурна в инфракрасном свете

Вид на северный полюс Сатурна в инфракрасном свете

У Земли и у Меркурия оно есть, у Марса оно когда-то было, но потом исчезло, а у Венеры его, похоже, никогда и не было. Речь идет о магнитном поле. Почему у одних планет оно есть, а у других его нет, ученые точно не знают и строят лишь догадки. В Кельне прошел научный симпозиум, на котором планетологи обсуждали гипотезы и теории, призванные объяснить наличие и особенности магнитного поля у газовых планет-гигантов нашей Солнечной системы. "В том, что у Юпитера имеется магнитное поле, нет ни малейших сомнений, - говорит профессор Йоахим Заур (Joachim Saur), руководитель Института геофизики и метеорологии при Кельнском университете и один из организаторов симпозиума. -Более того: из всех планет Солнечной системы Юпитер обладает самым сильным магнитным полем. А вот как функционирует магнитное динамо внутри планеты, мы не знаем".

Венера - не Земля, хоть и похожа на Землю

Venus Bild 2

Облачность на Венере (в ультрафиолетовом и инфракрасном свете)

Американскому космическому зонду Voyager-1 при приближении к Юпитеру даже удалось записать звук ветра - но не того ветра, что дует в атмосфере, а так называемого солнечного ветра, то есть потока летящих от Солнца заряженных частиц. Этот звук возникает - правда, в частотном диапазоне, недоступном для человеческого уха, - при взаимодействии плазмы с магнитным полем планеты. Но природа магнитного поля Юпитера остается загадкой. Вообще магнетизм планеты может быть обусловлен либо намагниченностью образующего ее вещества, либо упорядоченным протеканием электрических токов.

"Сегодня считается общепринятым, что магнитное поле Земли генерируется в ее недрах, а конкретно в ее внешнем - жидком - металлическом ядре, - поясняет профессор Заур. - Но примечательно, что у Венеры, несмотря на значительное ее сходство с Землей, магнитного поля нет. Возможно, это связано с тем, что эта планета вращается вокруг своей оси слишком медленно: у Земли один оборот длится, как известно, 24 часа, то есть сутки, а у Венеры - около 250 суток. Соответственно, магнитное динамо не работает. Зато газовые гиганты - Юпитер, Сатурн, Уран - вращаются вокруг оси очень быстро: один оборот занимает у них около 10 часов".

Таким образом, работа магнитного динамо может зависеть от скорости вращения планеты вокруг своей оси. Но это лишь один из факторов. "Если планета очень мала, то она, скорее всего, промерзла насквозь и уже не имеет жидкого ядра, - поясняет профессор Заур. - Тогда магнитному полю взяться просто неоткуда. Типичными примерами могут служить спутники планет - в частности, и наша Луна".

Ганимед и Сатурн - загадки без отгадок

Die ersten Bilder vom Saturn

Зонд Cassini впервые сфотографировал Сатурн с близкого расстояния

Впрочем, и здесь имеют место исключения. У Ганимеда, спутника Юпитера, магнитное поле есть. По мнению профессора Заура, тут сошлись вместе два фактора. Во-первых, это самый крупный спутник во всей Солнечной системе, по размерам он даже превосходит планету Меркурий, а во-вторых, он вращается довольно быстро. Но чем конкретно генерируется магнитное поле Ганимеда - то ли расплавленным ядром, то ли токопроводящей соленой жидкостью под ледяным панцирем, - пока неизвестно.

Не меньше загадок ставит перед учеными и Сатурн. Считается, что этот газовый гигант имеет жидкое и твердое ядро из металлического водорода, там и формируется магнитное поле. Однако сегодня ученые не знают даже точный период обращения планеты вокруг своей оси. "Ведь на Сатурне невозможно, как на Земле, воткнуть флажок в какую-то точку на поверхности, условно назвать это нулевым меридианом и засечь время, чтобы выяснить, как долго длится полный оборот планеты вокруг собственной оси, - говорит профессор Заур. - В случае с этими газовыми планетами мы вынуждены опираться на магнитосферу. Магнитное поле имеет определенную ориентацию, ее мы и принимаем, так сказать, за нулевой меридиан, по которому определяем период вращения планеты".

До недавнего времени считалось, что длина суток на Сатурне составляет 10 часов 35 минут. Но данные, полученные космической миссией Cassini, вызвали у ученых замешательство. Они вроде бы указывают на то, что скорость вращения Сатурна непостоянна и меняется в течение года, причем в довольно широких пределах - до нескольких процентов. Но ведь этого просто не может быть! Участники симпозиума в Кёльне потратили немало времени на обсуждение этого феномена, но никакого объяснения пока так и не нашли.

Автор: Владимир Фрадкин
Редактор: Ефим Шуман

Контекст

Ссылки в интернете