Магнітне поле Юпітера змінилося з 1970-х років, і це довели фізики.
Це не зовсім сюрприз. Магнітне поле Землі, єдине планетарне поле, для якого ми маємо хороші постійні вимірювання, постійно змінюється. Але нова інформація важлива, оскільки ці невеликі зміни розкривають приховані деталі внутрішнього "динамо" планети, що виробляє її магнітне поле.
У праці, опублікованій 20 травня в журналі Nature Astronomy, команда дослідників вивчила дані магнітного поля чотирьох минулих місій на Юпітер (Pioneer 10, яка досягла Юпітера в 1973 році; Pioneer 11, яка досягла Юпітера в 1974 році; Voyager 1, який досяг Юпітера в 1979 р. і Улісса, який досяг Юпітера в 1992 р.).
Вони порівнювали ці дані з картою магнітного поля планети, виготовленою космічним кораблем Juno, який проводив найсвіжіший і найбільш ретельний зонд планети-гіганта. У 2016 році Юнона орбітувала дуже близько до Юпітера, переходячи від полюса до полюса, збираючи детальні дані гравітаційного та магнітного поля. Це дозволило дослідникам розробити ґрунтовну модель магнітного поля планети та деякі детальні теорії щодо її виробництва.
Дослідники, які стоять за цією роботою, показали, що дані цих чотирьох старших зондів, хоч і більш обмежені (кожен з них щойно замахнувся на планету один раз), не зовсім відповідали моделі 2016 року магнітного поля Юпітера.
"Знайти щось настільки ж хвилинно, як ці зміни в чомусь такому величезному, як магнітне поле Юпітера було викликом", - йдеться в повідомленні Кіме Мура, вченого з Гарнорду та наукового працівника. "Наявність базових спостережень крупним планом протягом чотирьох десятиліть дало нам достатньо даних, щоб підтвердити, що магнітне поле Юпітера дійсно змінюється з часом".
Одне завдання: дослідників цікавили лише зміни внутрішнього магнітного поля Юпітера, але планета також має магнетизм, що надходить із верхньої атмосфери. Заряджені частинки вулканічних вивержень на Іо, найбільш мінливому Місяці Юпітера, потрапляють у магнітосферу та іоносферу Джовіана (область заряджених частинок у зовнішніх потоках атмосфери Юпітера), а також можуть змінювати магнітне поле. Але дослідники розробили методи, щоб відняти ці ефекти з їх набору даних, залишаючи їх даними майже повністю на основі внутрішнього динамо планети.
Тож питання було, що спричинило зміни? Що відбувається в динамо Юпітера?
Дослідники розглядали кілька різних причин зміни магнітного поля. Їх дані найбільше відповідають прогнозам моделі, за якої вітри у внутрішніх просторах планети змінюють магнітне поле.
"Ці вітри поширюються від поверхні планети до глибини понад 3000 км, де внутрішня частина планети починає змінюватися від газу до високопровідного рідкого металу", - йдеться у повідомленні.
По правді, дослідники не можуть побачити це вглиб Юпітера, тому вимірювання глибини - це справді найкращі оцінки з кількома невизначеностями, - написали дослідники у статті. Все-таки вчені мають надійні теорії, які пояснюють, як ведуть себе вітри.
"Вважається, що вони зрізають магнітні поля, розтягуючи їх і переносячи їх навколо планети", - йдеться у повідомленні.
Більшість цих змін, що рухаються вітром, здається, зосереджені у Великій блакитній плямі Юпітера, області інтенсивної магнітної енергії поблизу екватора Юпітера. (Це не те саме, що Велика Червона пляма.) Північна та південна частини блакитної плями зміщуються на схід на Юпітер, а центральна третина зміщується на захід, викликаючи зміни магнітного поля планети.
"Неймовірно, що одна вузька гаряча точка з магнітом, Велика блакитна пляма, могла б бути відповідальною за майже всю світську варіацію Юпітера, але цифри це підтверджують", - заявив Мур у заяві. "З цим новим розумінням магнітних полів під час майбутніх наукових пропусків ми почнемо створювати всесвітню карту варіації Юпітера. Можливо, також будуть додатки для вчених, що вивчають магнітне поле Землі, яке ще містить багато таємниць, які потрібно розв'язати".
