На Земле хорошо известны плазменные потоки в магнитослое. Теперь группе шведских исследователей впервые удалось обнаружить их в атмосфере другой, Красной планеты.
Испускаемый Солнцем солнечный ветер — поток заряженных частиц, в основном ядер водорода, — попадая в окрестности Земли, отклоняется от своей обычной траектории и начинает двигаться по траекториям, определяемым линиями магнитного поля планеты. Переходная область между свободно двигающейся плазмой солнечного ветра и магнитосферой Земли называется переходным магнитным слоем, или магнитослоем.
В течение последних 25 лет ученые регулярно наблюдали плазменные потоки в магнитослое Земли, отличающиеся скоростью и (или) плотностью от соседних областей. Такие потоки генерируют волны в магнитослое и излучают альвеновские волны, которые могут быть обнаружены наземными магнитометрами. Однако до сих пор астрономы не могли зафиксировать такие волны ни у одного другого небесного тела кроме нашей планеты.
И вот благодаря данным, собранным космическим аппаратом MAVEN, с 2014 года находящимся на орбите Марса, астрономы из нескольких научных центров Швеции смогли зафиксировать магнитослойные потоки вокруг Красной планеты. Хотя магнитное поле Марса несравнимо слабее земного, а магнитослой, соответственно, меньше, в нем все еще можно обнаружить струи плазмы разной плотности (скорости), совсем как на Земле.
Всего ученые выявили три таких потока, зафиксированных в январе 2017 года и июне 2020 года. Пока что исследователи не могут оценить, какую роль играют эти потоки в магнитосфере другой планеты. Но можно предположить, что как и на Земле они способствуют генерации альвеновских волн и передаче энергии между разными частями магнитосферы.
Поскольку MAVEN все еще функционирует, остается надежда, что ученым удастся уловить еще больше волн в магнитослое Красной планеты. Согласно выводам работы, опубликованной в журнале Science Advances, для подробной оценки параметров магнитослойных потоков на Марсе потребуется более крупное статистическое исследование, охватывающее все области пространства вокруг планеты и учитывающее различные параметры солнечного ветра.
В земных условиях потоки плазмы в магнитослое формируют необычный, недавно открытый и на Земле вид полярных сияний — «жерловых сияний». Существуют ли аналогичные явления в атмосфере Марса, ученым лишь предстоит выяснить.