Планета, которая ломает все правила

Слушайте, вот что удивительно в изучении космоса: самые крутые открытия иногда случаются через годы после окончания миссии. Именно это сейчас происходит с Сатурном.

Учёные заново изучили данные зонда «Кассини» — того самого, который в 2017 году нырнул в атмосферу Сатурна в эффектном финале своей миссии — и нашли кое-что, от чего у планетологов глаза загорелись. Защитный магнитный пузырь Сатурна, называемый магнитосферой, ведёт себя совсем не так, как мы ожидали. Вообще не так.

Вот в чём дело: вокруг таких планет, как Земля и Сатурн, существуют невидимые магнитные поля. Они создают что-то вроде щита, который защищает планету от солнечного ветра — постоянного потока заряженных частиц, летящих от Солнца. Без этого щита солнечный ветер со временем сдул бы нашу атмосферу. Так что да, это довольно важно.

Но тут Сатурн показывает свой характер.

Что такое магнитосферные каспы?

Прежде чем рассказать, что не так с Сатурном, объясню одну часть магнитного щита, которую изучали учёные. У каждого полюса планеты есть особые области — «магнитосферные каспы». Представьте их как воронки — это слабые места, где солнечные частицы легче проскальзывают внутрь и взаимодействуют с атмосферой.

У Земли эти каспы аккуратно располагаются наверху планеты, примерно в полдень, если бы вы стояли на полюсе. Логично, да? Солнце над головой, частицы прилетают, мы любуемся красивыми сияниями.

Ну а Сатурн сказал: «Погодите, это неинтересно».

Фактор вращения

Когда учёные проанализировали наблюдения «Кассини» с 2004 по 2010 год, выяснилось: касп Сатурна находится совсем не там, где должен. Вместо того чтобы смотреть на полдень, как у Земли, касп Сатурна утащило куда-то в сторону — в район послеполуденного и вечернего времени.

В среднем касп оказывается между 13:00 и 15:00 по местному времени, а иногда залетает аж на 20:00. Это гигантский сдвиг.

Что же его вызывает? Главная теория указывает на невероятно быстрое вращение Сатурна. Планета делает оборот вокруг своей оси всего за 10,7 часа (у Земли — 24). Такое быстрое вращение создаёт огромную центробежную силу и генерирует толстый диск ионизированного вещества вокруг Сатурна — большая часть этого вещества поступает от спутника Энцелад, который выбрасывает водяной пар в космос.

Всё это вращающееся вещество создаёт внутреннее давление, которое давит наружу на солнечный ветер. И это давление настолько сильное, что по сути переделывает магнитосферу изнутри, утаскивая касп подальше от его «нормального» положения.

Почему вас это должно волновать?

Знаю, о чём вы думаете: классная наука, но какой от этого толк?

Во-первых, это полностью меняет наше понимание газовых гигантов. Если вращение Сатурна может доминировать над солнечным ветром в формировании магнитной среды, то у других газовых гигантов вроде Юпитера могут быть похожие странности. Это даёт учёным новую основу для понимания систем планетарной защиты по всей Солнечной системе.

Во-вторых, это открытие серьёзно влияет на понимание полярных сияний. Знаменитые яркие сияния Сатурна возникают, когда солнечные частицы взаимодействуют с атмосферой у полюсов. Но если касп находится не там, где надо, наши модели формирования этих сияний нужно обновлять.

И вот что особенно интересно: из данных «Кассини» ещё столько всего можно узнать. Миссия закончилась больше восьми лет назад, а учёные до сих пор делают прорывные открытия. Этот зонд собрал невероятный объём информации, и исследователи только начали скрести по поверхности того, чему он может нас научить.

Как выразилась доктор Лича Рей из Ланкастерского университета, это открытие открывает дверь к «новым и улучшенным теориям о том, как планетарные магнитосферы взаимодействуют с солнечным ветром».

Суть

Вселенная не перестаёт нас удивлять. Сатурн — планету, которую мы изучаем десятилетиями — всё ещё есть что рассказать. И иногда эти секреты прячутся в данных, которые у нас были всё это время. Просто нужно было посмотреть на них под правильным углом.

(Или в данном случае — в правильное местное время. Похоже, для Сатурна хорошо работает что-то около 15:00.)