Ученые, анализируя данные межпланетной станции «Кассини», обнаружили, что касп магнитосферы Сатурна смещен от своего предполагаемого положения. Это открытие подтверждает гипотезу о том, что магнитосферы планет-гигантов формируются принципиально иначе, чем у Земли.
Магнитосфера представляет собой защитный пузырь, который отклоняет потоки заряженных частиц от Солнца, известные как солнечный ветер. У Земли, чей период вращения составляет 24 часа, его форму определяет в основном давление этого ветра. В такой конфигурации каспы – воронкообразные области у полюсов, через которые частицы все же могут проникать в атмосферу, – находятся вблизи условного полудня, то есть на стороне, обращенной к Солнцу.
Сатурн вращается значительно быстрее: сутки на планете длятся всего 10,7 часа. Данные, которые «Кассини» собирал с 2004 по 2010 год, показали, что мощное вращение планеты буквально «утягивает» касп за собой в сторону вечерней зоны. В среднем он располагается в секторе между 13:00 и 15:00 по местному времени, а в некоторых случаях смещается до 20:00.
На структуру магнитного поля влияет не только скорость вращения. Магнитосферу Сатурна также активно пополняет ионизированный газ, который выбрасывает его спутник Энцелад. В результате внутреннее давление, создаваемое вращающейся плазмой, уравновешивает внешнее давление солнечного ветра и фундаментально меняет геометрию поля.
Полученные выводы заставляют пересмотреть существующие модели формирования ярких полярных сияний на Сатурне. Как отмечают авторы исследования из Ланкастерского университета, открытие также влияет на понимание того, где происходят процессы магнитного перезамыкания – взрывные явления, ускоряющие частицы до очень высоких энергий. Работа, опубликованная в журнале Nature Communications, демонстрирует научную ценность архивных данных миссии «Кассини», которая завершилась еще в 2017 году.
