Возмущения в магнитном поле Земли уже всерьез озабочивают специалистов, порой вызывая сбои в работе спутников, отвечающих за телекоммуникации, связь и работу глобальной системы позиционирования. Лучше понять их поможет изучение другой планеты — гиганта Юпитера.

Магнитосфера Юпитера охватывает всю планету и ее четыре спутника
Магнитосфера Земли заметно искажается давлением солнечного ветра
Спутник Юпитера Ио, несмотря на свои малые размеры, отличается высокой вулканической активностью и вдобавок окружен натриевым облаком

Некоторые планеты — такие, как Меркурий, Земля или Юпитер — обладают собственной магнитосферой, которая играет важную роль в их жизни. В частности, глобальное магнитное поле отклоняет потоки заряженных частиц, приходящих от Солнца и из дальнего космоса, защищая поверхность от их опасного воздействия.

В ходе геомагнитных штормов возникает и такое поразительное явление природы, как полярные сияния. Глобальное магнитное поле испытывает возмущение; при этом заряженные частицы с расстояния в десятки тысяч километров от поверхности на огромной скорости устремляются к планете, к ночной ее стороне. Взаимодействуя с частицами в верхних слоях атмосферы, они и порождают разноцветные свечения.

Несмотря на интенсивные исследования этого феномена, многие его аспекты остаются неразгаданными. Один из таких аспектов — что именно вызывает возмущения, внутренние процессы в магнитосфере или внешнее воздействие (скажем, влияние Солнца). Чтобы разобраться в этом важном вопросе, группа немецких ученых во главе с Еленой Кронберг (Elena Kronberg) обратили внимание на Юпитер, где происходят во многом сходные процессы и вспыхивают колоссальных размеров полярные сияния («Сияющий гигант»).

У нас, на Земле, геомагнитные возмущения понемногу ослабевают, а затем очень быстро набирают силу — такой цикл занимает около 2−3 часа. На огромном Юпитере все медленнее: один цикл длится 2−3 земных дня. Объясняется это, в частности, более мощным магнитным полем и несравненно более обширной магнитосферой планеты. Она так огромна, что охватывает не только Юпитер, но и четыре главных его спутника — Ио, Европу, Ганимед и Каллисто.

Еще в прошлом году ученые обнаружили, что появление возмущений в магнитном поле Юпитера связаны с выбросом материи спутником Ио. Видимо, по крайней мере частично, эти возмущения ими вызываются. Исходя из этого, ученые сделали вывод о том, что появление магнитных штормов на Юпитере обусловлено, в первую очередь, внутренними процессами в магнитосфере.

Экстраполируя этот вывод на нашу планету, группа Елены Кронберг высказала предположение, что и у нас возмущения вызываются внутренними силами магнитосферы — точнее говоря, выбросами плазмы в определенном ее регионе, названном плазмосферой. Эти выбросы насыщают магнитосферу заряженными частицами, которые и запускают весь дальнейший процесс.

Заметим, что эти выводы не слишком сходятся с версией о том, что возмущения в земной магнитосфере вызываются, все-таки, извне, частицами солнечного ветра. Об этом исследовании читайте: «Сияние чистого полюса».

По информации ESA